c - 与信号量同步

这个程序在共享内存上运行。它创建4个子进程，将共享内存中的int值（最初为0）增加到MAXCOUNT（此处为100k）。
当子内存中的int值等于MAXCOUNT时，它停止递增。有时它可以工作，共享内存中的int值正好是MAXCOUNT，有时超过1或2。
我的最后一个输出是：

Process 3 incremented value by 24138.
Process 2 incremented value by 26471.
Process 1 incremented value by 23247.
Process 0 incremented value by 26145.
Shared Memory = 100001, MAXCOUNT = 100000

比上限高1。
这怎么可能，怎么能解决呢？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>

#define MAXCOUNT 100000
#define NUM_CHILDREN 4
#define SHMSEGSIZE sizeof(int)

int main(){
    int i, shmID, *shared_mem, count = 0;
    int pid[NUM_CHILDREN];
    shmID  = shmget(IPC_PRIVATE, SHMSEGSIZE*2, IPC_CREAT | 0644);
    shared_mem  = (int *)shmat(shmID, 0, 0);
    *shared_mem = 0;

    sem_t *mysem = (sem_t*)(shared_mem+1);
    sem_init(mysem, 1, 1);

    for (i=0; i < NUM_CHILDREN; i++) {
        pid[i] = fork();

        if (pid[i] == -1) { return EXIT_FAILURE; }
        if (pid[i] == 0) {

            /* problem here */
            while (*shared_mem < MAXCOUNT) {
                sem_wait(mysem);
                *shared_mem += 1;
                sem_post(mysem);
                count++;
            }
            /* problem here */

            printf("Process %i incremented value by %i.\n", i, count);
            shmdt(shared_mem);
            return EXIT_SUCCESS;
        }
    }
    for (i=0; i < NUM_CHILDREN; i++) {
        waitpid(pid[i], NULL, 0);
    }
    printf("Shared Memory = %i, MAXCOUNT = %i\n", *shared_mem, MAXCOUNT);
    shmdt(shared_mem);
    shmctl(shmID, IPC_RMID, 0);
    return EXIT_SUCCESS;
}

编辑：
我把问题部分改为：

while (1) {
    sem_wait(mysem);
    if(*shared_mem < MAXCOUNT){
        *shared_mem += 1;
    }else{
        break;
    }
    sem_post(mysem);
    count++;
}

但现在我想我产生了一个死锁，因为我的输出是：

Process 2 incremented value by 23775.

最佳答案

在您的代码中，您正在锁定部分之外检查*shared_mem < MAXCOUNT。

while (*shared_mem < MAXCOUNT) {
    /* XXX: other threads have a chance to change shared_mem before you lock. */
    sem_wait(mysem);
    *shared_mem += 1;
    sem_post(mysem);
    count++;
}

您应该重新构造代码，以便将检查包含在关键部分中。
编辑
根据注释和编辑过的问题：你的新代码没有解锁信号量就中断了。其他的线仍然卡住。

关于c - 与信号量同步，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/29992644/