使用pthread库编写线程栅栏测试程序

线程栅栏是一种同步机制，用于确保所有线程在达到某个点之前都被阻塞，直到所有线程都到达该点后才能继续执行。下面是一个使用pthread库编写的线程栅栏测试程序：

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

#define NUM_THREADS 5
#define BARRIER_COUNT 5

int count = 0;
pthread_mutex_t count_mutex;
pthread_cond_t count_threshold_cv;

void *thread_func(void *thread_id)
{
    int i, j;
    long tid;

    tid = (long)thread_id;

    for (i = 0; i < BARRIER_COUNT; i++) {
        pthread_mutex_lock(&count_mutex);
        count++;

        if (count == NUM_THREADS) {
            printf("Thread %ld: Barrier reached.\n", tid);
            pthread_cond_broadcast(&count_threshold_cv);
        } else {
            printf("Thread %ld: Waiting at barrier.\n", tid);
            pthread_cond_wait(&count_threshold_cv, &count_mutex);
        }

        pthread_mutex_unlock(&count_mutex);
    }

    pthread_exit(NULL);
}

int main()
{
    int i;
    long thread_ids[NUM_THREADS];
    pthread_t threads[NUM_THREADS];

    pthread_mutex_init(&count_mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&count_threshold_cv, NULL);

    for (i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        thread_ids[i] = i;
        pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, (void *)&thread_ids[i]);
    }

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

    pthread_mutex_destroy(&count_mutex);
    pthread_cond_destroy(&count_threshold_cv);

    return 0;
}

该程序创建了5个线程，每个线程都会执行5次循环。在每次循环中，线程都会增加计数器的值，然后等待其他线程到达同一个点。当所有线程都到达该点时，一个线程会打印一条消息，然后广播一个条件变量以释放所有线程。

这个程序展示了线程栅栏的基本思想和实现方式。通过使用互斥锁和条件变量，我们可以确保所有线程在到达某个点之前都被阻塞，直到所有线程都到达该点后才能继续执行。