跟刘峰六学C语言（5） 线程栅栏

某些并行计算需要面临某些在计算进行前的某些单通瓶颈点，这种情况下，当然可以使用信号量的方式来进行处理，但是还存在着另外的一种处理方式是更加方便的，它就是：栅栏（在pthread库里面被定义成为类型 pthread_barrier_t），下面我们来看一段程序作为示例

#define _XOPEN_SOURCE 600#include <pthread.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#define ROWS 10000#define COLS 10000#define THREADS 10double initial_matrix[ROWS][COLS];double final_matrix[ROWS][COLS];// Barrier variablepthread_barrier_t barr;extern void DotProduct(int row, int col,                       double source[ROWS][COLS],                       double destination[ROWS][COLS]);extern double determinant(double matrix[ROWS][COLS]);void * entry_point(void *arg){    int rank = (int)arg;    for(int row = rank * ROWS / THREADS; row < (rank + 1) * THREADS; ++row)        for(int col = 0; col < COLS; ++col)            DotProduct(row, col, initial_matrix, final_matrix);    // Synchronization point    int rc = pthread_barrier_wait(&barr);    if(rc != 0 && rc != PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD)    {        printf("Could not wait on barrier/n");        exit(-1);    }    for(int row = rank * ROWS / THREADS; row < (rank + 1) * THREADS; ++row)        for(int col = 0; col < COLS; ++col)            DotProduct(row, col, final_matrix, initial_matrix);}int main(int argc, char **argv){    pthread_t thr[THREADS];    // Barrier initialization    if(pthread_barrier_init(&barr, NULL, THREADS))    {        printf("Could not create a barrier/n");        return -1;    }        for(int i = 0; i < THREADS; ++i)    {        if(pthread_create(&thr[i], NULL, &entry_point, (void*)i))        {            printf("Could not create thread %d/n", i);            return -1;        }    }    for(int i = 0; i < THREADS; ++i)    {        if(pthread_join(thr[i], NULL))        {            printf("Could not join thread %d/n", i);            return -1;        }    }    double det = Determinant(initial_matrix);    printf("The determinant of M^4 = %f/n", det);    return 0;} 

这段程序产生出许多个线程，并且分配给每个线程计算矩阵乘法的一部分，然后每个线程使用这次计算的结果，继续进行下一步的计算：另一个矩阵的乘法

几点关于API的说明：

1. barrier 变量必须在最开始声名为全局变量
2. barrier 变量的初始化必须在main函数里进行初始化
3. 在点上每一个线程都会等待它的对端完成工作

注意

在程序顶部的宏定义 _XOPEN_SOURCE 是非常重要的；如果没有这个变量，那么barrier类型就会在pthread.h中被屏蔽掉，这个定义必须在所有的头文件引用之前被定义出来