pthread_mutex_lock(&shared_data.mutex); while (shared_data.value == 0) { pthread_cond_wait(&shared_data.cond, &shared_data.mutex); } printf("Value updated by callback: %d\n", shared_data.value); pthread_mutex_unlock(&shared_data.mutex);

这段代码是使用 POSIX 线程库中的互斥锁和条件变量实现线程同步的经典范例。简单地说，它的作用是等待共享数据 `shared_data.value` 的值变为非零，然后输出这个值，并且保证多个线程之间的访问是互斥的和同步的。

具体来说，`pthread_mutex_lock()` 函数用于获取互斥锁，如果锁已经被其他线程占用，则当前线程会被阻塞，直到锁被释放。然后，进入一个 while 循环，检查共享数据的值是否为零。如果是，则调用 `pthread_cond_wait()` 函数等待条件变量 `shared_data.cond` 的信号，此时当前线程会被阻塞，并释放之前获取的互斥锁，以允许其他线程访问共享数据。当条件变量被其他线程发送信号时，当前线程会被唤醒，重新获取互斥锁，然后重新检查共享数据的值。如果不是零，则输出这个值，并释放互斥锁，以允许其他线程访问共享数据。

最后，`pthread_mutex_unlock()` 函数用于释放互斥锁，以允许其他线程获取它。这样就保证了多个线程之间的访问是互斥的和同步的，从而避免了竞态条件和死锁等问题。

相关问题

while (shared_data.value == 0) { pthread_cond_wait(&shared_data.cond, &shared_data.mutex); }

这段代码是一个等待线程，在共享数据值为0的情况下，等待条件变量被唤醒。在等待之前需要先通过pthread_mutex_lock函数获取互斥锁，确保多个线程不会同时访问共享数据。然后，通过pthread_cond_wait函数对条件变量进行等待，此时线程会被阻塞并进入等待状态，直到条件变量被唤醒。在等待结束后，需要再次通过pthread_mutex_lock函数获取互斥锁，以确保对共享数据的访问是互斥的。最后，线程可以开始访问共享数据并进行相应的操作。

编写一个2线程程序：主线程每秒输出依次偶数0，2，4，8等偶数，另外一个线程每秒一次输出1、2、3、5等奇数，并且通过同步方法实现总的输出结果为 0、1、2、3、4按大小顺序一次输出。（提示：可以使用互斥锁实现同步）//参考例题2：thread2.c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>void *thread_function(void *arg);pthread_mutex_t work_mutex; /* protects both work_area and time_to_exit */#define WORK_SIZE 1024char work_area[WORK_SIZE];int time_to_exit = 0;int main() { int res; pthread_t a_thread; void *thread_result; res = pthread_mutex_init(&work_mutex, NULL); if (res != 0) { perror("Mutex initialization failed"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL); if (res != 0) { perror("Thread creation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } pthread_mutex_lock(&work_mutex); printf("Input some text. Enter 'end' to finish\n"); while(!time_to_exit) { fgets(work_area, WORK_SIZE, stdin); pthread_mutex_unlock(&work_mutex); while(1) { pthread_mutex_lock(&work_mutex); if (work_area[0] != '\0') { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); } else { break; } } } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); printf("\nWaiting for thread to finish...\n"); res = pthread_join(a_thread, &thread_result); if (res != 0) { perror("Thread join failed"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Thread joined\n"); pthread_mutex_destroy(&work_mutex); exit(EXIT_SUCCESS);}void *thread_function(void *arg) { sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) { printf("You input %d characters\n", strlen(work_area) -1); work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while (work_area[0] == '\0' ) { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); } } time_to_exit = 1; work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); pthread_exit(0);}

这是一个参考程序，实现了一个主线程和一个子线程，主线程等待用户输入字符串，子线程每秒输出用户输入字符串的长度。你需要根据题目要求编写一个新的程序。

以下是一个参考答案，你可以参考一下：

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

pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
int even_num = 0;
int odd_num = 1;
int stop = 0;

void *even_thread(void *arg) {
    while (!stop) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (even_num <= odd_num) {
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
        }
        printf("%d ", even_num);
        even_num -= 2;
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(0);
}

void *odd_thread(void *arg) {
    while (!stop) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (odd_num <= even_num) {
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
        }
        printf("%d ", odd_num);
        odd_num += 2;
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(0);
}

int main() {
    pthread_t even_tid, odd_tid;
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&cond, NULL);
    pthread_create(&even_tid, NULL, even_thread, NULL);
    pthread_create(&odd_tid, NULL, odd_thread, NULL);
    pthread_join(even_tid, NULL);
    pthread_join(odd_tid, NULL);
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);
    return 0;
}

程序中创建了两个线程，一个线程每秒输出一个偶数，另一个线程每秒输出一个奇数。两个线程通过互斥锁和条件变量来实现同步输出。具体实现方式是，每个线程输出一个数后，通过条件变量通知另一个线程输出下一个数。同时，线程在输出前会先判断当前应该输出的数是否合法，如果不合法则等待条件变量通知。最后，在主线程中调用 pthread_join 阻塞等待两个子线程结束，销毁互斥锁和条件变量并退出程序。