Глобальные массивы в потоках

Question

Я знаю, что вы должны синхронизировать свои потоки, чтобы иметь возможность безопасно изменять содержимое глобальных переменных в многопоточном приложении (где несколько потоков пытаются одновременно изменять данные переменных). Но необходимо ли это также, если вы используете глобальный массив, где каждый поток использует только один из n элементов?

Заранее спасибо!

Answer 1

Если в каждом потоке используется только один элемент, а расположение массива в памяти никогда не изменяется, то это абсолютно безопасно без синхронизации.

Answer 2

Нет, синхронизация не требуется, если данные фактически не передаются. Тем не менее, остерегайтесь ложного совместного использования (когда данная строка кэша используется несколькими потоками на разных ядрах), поскольку это может привести к снижению производительности, даже если кажется, что все работает правильно. Это не такая большая проблема, если вы просто читаете данные из массива.

Answer 3

Если поток собирается получить доступ только к одному элементу массива, синхронизация не требуется. Но более вероятно, что вы передумаете и захотите, чтобы все потоки получили доступ ко всем элементам массива. Так что в этом случае следующая программа будет для вас хорошим справочником!

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

#define NOTHREADS 5

/*
The following are the critical sections.
(1) array
(2) array index
*/
int arr[10 * NOTHREADS];
int aindex;

pthread_mutex_t mutex; 

void *hello(void *thread_id)
{
        int i;
        int *id = (int *) thread_id;

        for (i=1; i<=10 ; i++) {
                pthread_mutex_lock(&mutex);
                arr[aindex] = (*id)*100+ i;
                sleep(1);
                aindex = aindex + 1;
                pthread_mutex_unlock(&mutex);
        }

        pthread_exit(NULL);
}

int main()
{
        pthread_t tids[NOTHREADS];
        int ids[NOTHREADS] = {1, 2, 3, 4, 5};
        int ret; 
        long t;
        int i;

        pthread_mutex_init(&mutex, NULL);       

        for (i=0 ; i<NOTHREADS; i++) {
                printf("%d %s - Creating thread #%d \n", __LINE__, __FUNCTION__, i);
                ret = pthread_create(&tids[i], NULL, hello, &ids[i]);
                if (ret) {
                        printf("unable to create thread! \n");
                        exit(-1);
                } 
        }

        for (i=0 ; i<NOTHREADS; i++) {
                pthread_join(tids[i], NULL);
        }

        printf("Final array : \n");
        for (i=0; i<50; i++)
                printf("%d ", arr[i]);
        printf("\n\n");

        pthread_mutex_destroy(&mutex);
        pthread_exit(NULL);     

        return 0;
}

Answer 4

в вашем случае синхронизация не требуется, вы должны убедиться, что операции чтения \ записи выполняются только одним потоком для элемента

Answer 5

Если ни один поток не изменяет массив, вы можете считать его потокобезопасным. Однако, если два потока обращаются к одному и тому же элементу массива, вам следует остерегаться условий гонки.