pthread多线程程序无法并行、单线程顺序执行问题咨询

核心原因 #

你代码中所有同步逻辑都被#ifdef PTHREAD_SYNC条件编译块包裹，编译时未定义该宏的情况下，互斥锁、屏障相关代码不会被编译进程序，线程无任何同步约束，再结合不同设备的CPU调度策略差异，就出现了不同设备运行表现不一致的问题。 #

具体分析 #

• 线程执行逻辑耗时极短：单个线程跑完20次循环仅包含简单的内存读写、打印操作，耗时远小于操作系统分配给线程的默认时间片
• 不同设备调度策略差异：笔记本CPU通常核心数更多、抢占调度更激进，线程创建后会立刻被调度到不同核心并行执行，就会出现交替运行的预期表现；而台式机/虚拟机若CPU核心数较少、调度策略偏向于让当前线程跑完时间片再切换，就会出现第一个线程执行完所有循环后，第二个线程才开始调度的顺序执行表现
• 你看到的最终值刚好为40只是巧合：无同步的情况下多线程并发读写共享变量会触发数据竞争，最终值本应小于20*线程数，你当前测试环境下线程完全顺序执行才没触发数据竞争，不代表无同步的代码是正确的

修复方法 #

编译时加上PTHREAD_SYNC宏定义即可，参考编译命令：

gcc 你的代码文件名.c -o thread_demo -lpthread -DPTHREAD_SYNC

开启宏定义后互斥锁会保证同一时间只有一个线程读写共享变量，屏障会保证所有线程完成20次循环后再打印最终值，不同设备上都能看到线程交替执行的正常表现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nathan B