一道多线程面试题分析（控制输出顺序）

编写一个程序，开启3个线程，这3个线程的ID分别为A、B、C，每个线程将自己的ID在屏幕上打印10遍，要求输出结果必须按ABC的顺序显示；如：ABCABC….依次递推。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define DEBUG 1

int num = 0;
pthread_mutex_t mylock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t qready=PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void* thread_func(void *arg)
{
    int param = (int) arg;
    int i;

    for(i = 0; i < 10; i++)
    {
        pthread_mutex_lock(&mylock);

        while(param != num)
            pthread_cond_wait(&qready, &mylock);

        printf("%c", param + 'A');
        num = (num + 1) % 3;

        pthread_mutex_unlock(&mylock);
        pthread_cond_broadcast(&qready);
    }

    return (void *)0;
}

int main()
{
    int i;
    pthread_t tid[3];
    void *tret;

    for(i = 0; i < 3; i++)
        pthread_create(&tid[i], NULL, thread_func, (void *) i);
    for(i = 0; i < 3; i++)
        pthread_join(tid[i], &tret);
}

首先开辟3个子线程，分别为a,b,c，其中a负责打印'A'， b负责打印'B'，c负责打印'C'。然后abc开始执行，首先a，b，c都去尝试加锁，其中有一个加锁成功，另外两个则阻塞等待在那里。不妨假设b加锁成功（其实这个可以控制放a先加锁成功）；这时a和c线程都阻塞等待加锁，b线程开始执行，当执行到while(param != num)，因为他的param是1所以！= num(0)，所以他会执行下面的条件变量等待语句，于是他暂时释放当前锁，然后等待在条件变量qread之上。因为此时b释放了锁，那么a和c线程就有机会进入循环了。可以发现如果c获得了锁他的状态和b一样都是阻塞在条件变量之上。于是条件变量就有了一个队列：

c b

这时a就可以执行下面的语句了因为在a线程不执行条件变量等待，然后打印出'A'，把num置为1，以此可以让b线程执行。然后a线程释放锁，唤醒所有阻塞在条件变量里面的线程（pthread_cond_broadcast(&qready);），然后b和c就都唤醒了。于是再一次去抢占加锁，不妨假设c抢到了锁，然后他再一次被伤害了，因为他需要执行while语句里面的条件变量等待，此时的条件变量将阻塞a和c线程，于是c再一次被阻塞，理所当然的b执行了线程打印出了‘B'，后面的故事就一样了。

如此便可以有效的控制线程的输出顺序！