Linux笔试题:多线程交替打印数字——互斥锁与条件变量的同步实战

#include <stdio.h>

#include <pthread.h>

#include <stdlib.h>

#define MAX_NUM 20

int count = 1; // 全局计数，从1开始

pthread_mutex_t mutex; // 互斥锁

pthread_cond_t cond;   // 条件变量

// 线程A：打印奇数

void *thread_a(void *arg) {

   while (1) {

       pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁

       // 若当前是偶数，等待线程B打印后唤醒

       while (count % 2 == 0) {

           pthread_cond_wait(&cond, &mutex);

       }

       // 检查是否超过最大值，退出

       if (count > MAX_NUM) {

           pthread_mutex_unlock(&mutex);

           break;

       }

       // 打印奇数

       printf("线程A: %d\n", count);

       count++; // 计数自增

       pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒线程B

       pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁

   }

   return NULL;

}

// 线程B：打印偶数

void *thread_b(void *arg) {

   while (1) {

       pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁

       // 若当前是奇数，等待线程A打印后唤醒

       while (count % 2 != 0) {

           pthread_cond_wait(&cond, &mutex);

       }

       // 检查是否超过最大值，退出

       if (count > MAX_NUM) {

           pthread_mutex_unlock(&mutex);

           break;

       }

       // 打印偶数

       printf("线程B: %d\n", count);

       count++; // 计数自增

       pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒线程A

       pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁

   }

   return NULL;

}

int main() {

   pthread_t tid_a, tid_b;

   // 初始化互斥锁和条件变量

   if (pthread_mutex_init(&mutex, NULL) != 0) {

       perror("mutex init failed");

       exit(EXIT_FAILURE);

   }

   if (pthread_cond_init(&cond, NULL) != 0) {

       perror("cond init failed");

       pthread_mutex_destroy(&mutex);

       exit(EXIT_FAILURE);

   }

   // 创建线程

   if (pthread_create(&tid_a, NULL, thread_a, NULL) != 0) {

       perror("create thread a failed");

       goto cleanup;

   }

   if (pthread_create(&tid_b, NULL, thread_b, NULL) != 0) {

       perror("create thread b failed");

       pthread_cancel(tid_a);

       goto cleanup;

   }

   // 等待线程结束

   pthread_join(tid_a, NULL);

   pthread_join(tid_b, NULL);

cleanup:

   // 销毁互斥锁和条件变量

   pthread_mutex_destroy(&mutex);

   pthread_cond_destroy(&cond);

   return 0;

}

线程A: 1

线程B: 2

线程A: 3

线程B: 4

...

线程A: 19

线程B: 20