基于切换实现互斥的线程创建及Python代码修正与执行时间计算求助

问题分析 #

1. 死锁问题：turn初始值为0，但创建线程时传入的标识是1和2，导致两个线程在entra_cs中无限等待turn等于自己的标识，永远无法进入临界区，直接死锁。
2. 时间计算错误：输出执行时长时用了comeco - fim，这会得到负数，正确逻辑应该是结束时间减去开始时间。

修改后的代码 #

import threading 
import time

x = 0
turn = 0


def entra_cs(task_id):
    global turn
    while turn != task_id:
        pass


def sai_cs(total_tasks):
    global turn
    turn = (turn + 1) % total_tasks


def incrementa():
    global x
    x = x + 1


def thread_task(task_id):
    # 传入总线程数2，确保sai_cs能正确切换turn
    for _ in range(10):
        entra_cs(task_id)
        incrementa()
        sai_cs(2)


def main_task():
    global x
    x = 0

    # 线程标识改为0和1，匹配turn的初始值范围
    t1 = threading.Thread(target=thread_task, args=(0,))
    t2 = threading.Thread(target=thread_task, args=(1,))

    t1.start()
    t2.start()

    t1.join()
    t2.join()


if __name__ == "__main__":
    comeco = time.time()
    for i in range(10):
        main_task()
        print("Iteration {0}: x = {1}".format(i, x))
    fim = time.time()
    # 修正时间计算顺序
    print('Duration in seconds -', fim - comeco)

关键修改说明 #

• 线程标识从1、2改为0、1，和turn的初始值0以及取模逻辑匹配，确保线程能正确进入临界区。
• sai_cs调用时传入总线程数2，保证turn在0和1之间循环切换。
• 修正时长计算为fim - comeco，得到正确的正数执行时间。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fm_0091