利用忙等待编写求Π值的Pthreads程序

以下是一个基于忙等待的Pthreads程序，可以计算出Pi的值：

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

#define INTERVALS 1000000000

double pi = 0.0;

void *calculate_pi(void *args){
    int tid = *(int *)args;
    double sum = 0.0;
    double sign = (tid % 2 == 0) ? 1.0 : -1.0;
    int start = tid * (INTERVALS / 4);
    int end = start + (INTERVALS / 4);
    for(int i = start; i < end; i++){
        double x = (double)i / (double)INTERVALS;
        sum += sign / (2.0 * x + 1.0);
        sign = -sign;
    }
    while(pi == 0.0){
        // busy wait until pi is not 0.0
    }
    pi += sum;
    return NULL;
}

int main(){
    pthread_t threads[4];
    int tids[4];
    for(int i = 0; i < 4; i++){
        tids[i] = i;
        pthread_create(&threads[i], NULL, calculate_pi, &tids[i]);
    }
    for(int i = 0; i < 4; i++){
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }
    printf("Pi = %lf\n", pi * 4.0);
    return 0;
}

程序的主要思路是将计算Pi的任务分为4个线程，每个线程计算一个四分之一的部分。线程使用忙等待等待其他线程完成计算，并将结果累加到全局变量pi中。主线程等待所有线程完成后，输出最终的Pi值。

在calculate_pi函数中，每个线程计算自己负责的部分，并将结果累加到pi变量中。由于所有线程都需要等待其他线程完成计算，因此在pi变量初始化为0.0时，线程会一直忙等待，直到pi变量被其他线程修改为非0值。

在主函数中，创建四个线程，并等待它们完成计算。最后输出计算出来的Pi值，这个值需要乘以4才是真正的Pi值。

需要注意的是，这个程序中使用的忙等待方法并不是最优的方法，因为它会浪费CPU资源。更好的方法是使用条件变量来实现线程间的同步。