thread barrier

之前也介绍过线程之间的同步和互斥，接下来看一下barrier。假设我们要执行一个包含两个阶段的多线程计算，但是我们不希望在完成第一阶段之前进入第二阶段。我们可以使用一种称为屏障（barrier）的同步方法。当线程到达barrier时，它将在barrier处等待，直到所有线程到达barrier，然后它们将一起进行。

如何理解barrier呢？就像和一些朋友一起远足。大家会会记下有多少个朋友，并同意在每个山峰的顶部等彼此。假设你是第一个到达第一个山顶的人，你将在顶部等其他朋友。他们会一一到达顶部，但是直到最后一个人到达之前，没有人会继续走。等所有人都到了之后，大家将继续进行。

Pthreads具有实现该功能的函数pthread_barrier_wait()。需要声明一个pthread_barrier_t变量，并使用pthread_barrier_init()对其进行初始化。 pthread_barrier_init()将将要参与barrier的线程数作为参数。

下面是一个示例程序：

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>

#define THREAD_COUNT 4

pthread_barrier_t mybarrier;

void* threadFn(void *id_ptr) {
  int thread_id = *(int*)id_ptr;
  int wait_sec = 1 + rand() % 5;
  printf("thread %d: Wait for %d seconds.\n", thread_id, wait_sec);
  sleep(wait_sec);
  printf("thread %d: I'm ready...\n", thread_id);

  pthread_barrier_wait(&mybarrier);

  printf("thread %d: going!\n", thread_id);
  return NULL;
}


int main() {
  int i;
  pthread_t ids[THREAD_COUNT];
  int short_ids[THREAD_COUNT];

  srand(time(NULL));
  pthread_barrier_init(&mybarrier, NULL, THREAD_COUNT + 1);

  for (i=0; i < THREAD_COUNT; i++) {
    short_ids[i] = i;
    pthread_create(&ids[i], NULL, threadFn, &short_ids[i]);
  }

  printf("main() is ready.\n");

  pthread_barrier_wait(&mybarrier);

  printf("main() is going!\n");

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

  pthread_barrier_destroy(&mybarrier);

  return 0;
}