Aide threads, mutex et variables de conditions

**paladice** · 21/04/2011, 00h00

Bonjour à tous,

voilà je suis comme qui dirait un "newbis" en ce qui concerne le langage C et j'essai en ce moment de comprendre comment fonctionne les threads.
J'avais déjà manipuler un peu les threads en Java mais c'est un peu différents.
Pour m’entraîner j'ai décidé de ressortir un vieux sujet que j'avais eu en cours de Java il y a de cela 1 ou 2 ans.
Voilà, j'essai de faire une sorte de simulateur de robots. Dans une grille il y a des robots, des pièges, des sources d’énergies et des obstacles.
Donc je veux faire des threads pour chacun de ces types. Cependant, j'ai un peu de difficultés concernant la synchronisation des threads avec les mutex et les variables de condition que je n'ai vraiment pas compris.

Voici mon code pour l'instant (je n'ai pas encore fais les threads pour les pièges mais si vous pouviez m'expliquer comment faire la synchronisation entre le thread affichage et les threads source ça serait sympa, je pourrais avancer plus rapidement avec un ou des exemples) :

Le début du fichier

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#ifndef _MAIN_C_
#define _MAIN_C_
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
 
#define NB_LIG 10
#define NB_COL 10
#define NB_ROBOTS 5
#define NB_PIEGES 3
#define NB_SOURCES 4
#define NB_OBS 0

Les structures

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typedef struct {
	int fin;
	int reqATraiter;
	int noEtape;
	pthread_mutex_t mutex;
	pthread_cond_t termine;
	pthread_cond_t requete;
} Affiche;
 
typedef struct 
{
	char* type; //type : "robot", "piege", "obstacle" ou "vide"
	int idContenant; //idContenant : identifiant du robot, de la source ou du piege
} Cellule;
 
typedef struct 
{
	Cellule grille [NB_LIG][NB_COL];
} Grille ;
 
typedef struct 
{
	int x;
	int y;
} Coords;
 
typedef struct
{
    int strategie;
	int vitesse;
	int energie;
	int maxEnergie;
	int attaque;
	int defense;
	int id;
	Coords empl; // emplacement du robot
	pthread_mutex_t mutex;
	pthread_cond_t cond;
} Robot;
 
typedef struct
{
	int vitesse;
	int attaque;
	int energie;
	int id;
	Coords empl; // emplacement du piege
	pthread_mutex_t mutex;
	pthread_cond_t cond;
} Piege;
 
typedef struct
{
	int vitesse;
	int soin;
	int energie;
	Coords empl; // emplacement de la source d'energie
	int id;
	pthread_mutex_t mutex;
	pthread_cond_t cond;
} Source;

Les variables gloabales

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//variable globale contenant ma grille de jeu
Grille maGrille;
Robot mesRobots [NB_ROBOTS];
Piege mesPieges [NB_PIEGES];
Source mesSources [NB_SOURCES];
int nbRobots;
int nbSources;
int nbPieges;
pthread_t mesThreadsRobots [NB_ROBOTS];
pthread_t mesThreadsPieges [NB_PIEGES];
pthread_t mesThreadsSources [NB_SOURCES];
Affiche monThreadAffiche = {1, 0, 0, PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER,
							PTHREAD_COND_INITIALIZER,PTHREAD_COND_INITIALIZER};

Les fonctions d'initialisations

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void* initRobot(int idRobot)
{
    //  
    //    Pour la strategie :
    //        1 : Standard
    //        2 : Suicidaire
    //        3 : Peureux
    //
    Robot monRobot;
    int statut;
 
    if(idRobot == 0)
    {
        maGrille.grille[5][5].type = "robot";
        maGrille.grille[5][5].idContenant = idRobot;
        monRobot.empl.x = 5;
        monRobot.empl.y = 5;
    }
    else if(idRobot == 1)
    {
        maGrille.grille[5][6].type = "robot";
        maGrille.grille[5][6].idContenant = idRobot;
        monRobot.empl.x = 5;
        monRobot.empl.y = 6;
    }
    else if(idRobot == 2)
    {
        maGrille.grille[6][5].type = "robot";
        maGrille.grille[6][5].idContenant = idRobot;
        monRobot.empl.x = 6;
        monRobot.empl.y = 5;
    }
    else if(idRobot == 3)
    {
        maGrille.grille[6][6].type = "robot";
        maGrille.grille[6][6].idContenant = idRobot;
        monRobot.empl.x = 6;
        monRobot.empl.y = 6;
    }
    else if(idRobot == 4)
    {
        maGrille.grille[9][9].type = "robot";
        maGrille.grille[9][9].idContenant = idRobot;
        monRobot.empl.x = 9;
        monRobot.empl.y = 9;
    }
    else
    {
        printf("WHAT THE FUCK \n");
    }
 
 
 
    monRobot.strategie = (int)(rand()%3);
    monRobot.vitesse = (int)(rand()%5);
    monRobot.energie = 30;
    monRobot.maxEnergie = 30;
    monRobot.attaque = (int)(rand()%5);
    monRobot.defense = (int)(rand()%5);
    monRobot.id = idRobot;
    statut = pthread_mutex_init(&monRobot.mutex, NULL);
	statut = pthread_cond_init(&monRobot.cond, NULL);
 
    mesRobots[idRobot] = monRobot;
 
    return NULL;
}
 
void* initSource(int idSource)
{
    Source maSource;
    int statut;
 
    if(idSource == 0)
    {
        maGrille.grille[4][4].type = "source";
        maGrille.grille[4][4].idContenant = idSource;
        maSource.empl.x = 4;
        maSource.empl.y = 4;
    }
    else if(idSource == 1)
    {
        maGrille.grille[4][8].type = "source";
        maGrille.grille[4][8].idContenant = idSource;
        maSource.empl.x = 4;
        maSource.empl.y = 7;
    }
    else if(idSource == 2)
    {
        maGrille.grille[9][6].type = "source";
        maGrille.grille[9][6].idContenant = idSource;
        maSource.empl.x = 9;
        maSource.empl.y = 6;
    }
    else if(idSource == 3)
    {
        maGrille.grille[7][1].type = "source";
        maGrille.grille[7][1].idContenant = idSource;
        maSource.empl.x = 7;
        maSource.empl.y = 1;
    }
    else
    {
        printf("WHAT THE FUCK \n");
    }
 
 
    maSource.vitesse = (int)(rand()%5);
    maSource.energie = 30;
    maSource.soin = (int)(rand()%5);
    maSource.id = idSource;
    statut = pthread_mutex_init(&maSource.mutex, NULL);
	statut = pthread_cond_init(&maSource.cond, NULL);
 
    mesSources[idSource] = maSource;
 
    return NULL;
}
 
void* initPiege(int idPiege)
{
    //  
    //    Pour la strategie :
    //        1 : Standard
    //        2 : Suicidaire
    //        3 : Peureux
    //
    Piege monPiege;
    int statut;
 
 
    maGrille.grille[7][8].type = "piege";
    maGrille.grille[7][8].idContenant = idPiege;
 
 
    monPiege.empl.x = 7;
    monPiege.empl.y = 8;
    monPiege.vitesse = (int)(rand()%5);
    monPiege.energie = 30;
    monPiege.attaque = (int)(rand()%5);
    monPiege.id = idPiege;
    statut = pthread_mutex_init(&monPiege.mutex, NULL);
	statut = pthread_cond_init(&monPiege.cond, NULL);
 
    mesPieges[idPiege] = monPiege;
 
    return NULL;
}
 
void* initObstacles()
{
    srand(time(NULL));
    int i;
    int aleaI, aleaJ;   
 
    for(i = 0;i<NB_OBS;i++)
    {
        aleaI = (int)(rand()%NB_LIG);
        aleaJ = (int)(rand()%NB_COL);
 
        if(strcmp(maGrille.grille[aleaI][aleaJ].type,"vide")==0)
            maGrille.grille[aleaI][aleaJ].type = "obstacle";
        else
            i--;
    }
 
    return NULL;
}

Une fonction pour les robots lol

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void* deplacerRobot(int idRobot, int direction)
{
    int coordX, coordY;
    coordX = mesRobots[idRobot].empl.x;
    coordY = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    //printf("il sagit du robot : %d avec deplacement = %d\n", mesRobots[idRobot].id, direction);
 
    if(direction == 0 && coordX !=0) //haut
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[coordX-1][coordY].type,"vide")==0)
        {
            maGrille.grille[coordX-1][coordY].type = "robot";
            maGrille.grille[coordX-1][coordY].idContenant = idRobot;
            maGrille.grille[coordX][coordY].type = "vide";
            mesRobots[idRobot].empl.x--;
        }
    }
    else if(direction == 1 && coordY != (NB_COL-1)) //droite
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[coordX][coordY+1].type,"vide")==0)
        {
            maGrille.grille[coordX][coordY+1].type = "robot";
            maGrille.grille[coordX][coordY+1].idContenant = idRobot;
            maGrille.grille[coordX][coordY].type = "vide";
            mesRobots[idRobot].empl.y++;
        }
    }
    else if(direction == 2 && coordX != (NB_LIG-1)) //bas
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[coordX+1][coordY].type,"vide")==0)
        {
            maGrille.grille[coordX+1][coordY].type = "robot";
            maGrille.grille[coordX+1][coordY].idContenant = idRobot;
            maGrille.grille[coordX][coordY].type = "vide";
            mesRobots[idRobot].empl.x++;
        }
    }
    else if(direction == 3 && coordY != 0) //gauche
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[coordX][coordY-1].type,"vide")==0)
        {
            maGrille.grille[coordX][coordY-1].type = "robot";
            maGrille.grille[coordX][coordY-1].idContenant = idRobot;
            maGrille.grille[coordX][coordY].type = "vide";
            mesRobots[idRobot].empl.y--;
        }
    }
 
    return NULL;
}

Des fonctions pour faire des actions autour d'une case

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void* powerUpEnHaut(int x, int y)
{
    printf("ENTRE DANS powerUpEnHaut \n");
 
    mesRobots[maGrille.grille[x-1][y].idContenant].energie++ ;
    mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie-- ;
 
    printf("Nouvelle energie de la source : %d \n", mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie);
    printf("Nouvelle energie du robot : %d => %d \n", mesRobots[maGrille.grille[x-1][y].idContenant].id, mesRobots[maGrille.grille[x-1][y].idContenant].energie);
 
    return NULL;
}
 
void* powerUpA_Droite(int x, int y)
{
    printf("ENTRE DANS powerUpA_Droite \n");
 
    mesRobots[maGrille.grille[x][y+1].idContenant].energie++ ;
    mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie-- ;
 
    printf("Nouvelle energie de la source : %d \n", mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie);
    printf("Nouvelle energie du robot : %d \n", mesRobots[maGrille.grille[x][y+1].idContenant].energie);
 
    return NULL;
}
 
void* powerUpEnBas(int x, int y)
{
    printf("ENTRE DANS powerUpEnBas \n");
 
    mesRobots[maGrille.grille[x+1][y].idContenant].energie++ ;
    mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie-- ;
 
    printf("Nouvelle energie de la source : %d \n", mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie);
    printf("Nouvelle energie du robot : %d \n", mesRobots[maGrille.grille[x+1][y].idContenant].energie);
 
    return NULL;
}
 
void* powerUpA_Gauche(int x, int y)
{
    printf("ENTRE DANS powerUpA_Gauche \n");
 
    mesRobots[maGrille.grille[x][y-1].idContenant].energie++ ;
    mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie-- ;
 
    printf("Nouvelle energie de la source : %d \n", mesSources[maGrille.grille[x][y].idContenant].energie);
    printf("Nouvelle energie du robot : %d \n", mesRobots[maGrille.grille[x][y-1].idContenant].energie);
 
    return NULL;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un robot dans la case du haut. Elle renvoie 0 sinon.
int robotEnHaut(int x, int y)
{   
    if(x != 0)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x-1][y].type,"robot")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un robot dans la case de droite. Elle renvoie 0 sinon.
int robotA_Droite(int x, int y)
{
    if(y != (NB_COL-1))
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x][y+1].type,"robot")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un robot dans la case du bas. Elle renvoie 0 sinon.
int robotEnBas(int x, int y)
{
    if(x != (NB_LIG-1))
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x+1][y].type,"robot")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un robot dans la case de gauche. Elle renvoie 0 sinon.
int robotA_Gauche(int x, int y)
{
    if(y != 0)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x][y-1].type,"robot")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
int robotAutour(int x, int y)
{
    if((robotEnHaut(x,y) == 1) || (robotA_Droite(x,y) == 1) || (robotEnBas(x,y) == 1) || (robotA_Gauche(x,y) == 1))
    {
        return 1;
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un piege dans la case du haut. Elle renvoie 0 sinon.
int piegeEnHaut(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((x-1)>=0)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x-1][y].type,"piege")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un piege dans la case de droite. Elle renvoie 0 sinon.
int piegeA_Droite(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((y+1)<=NB_COL)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x][y+1].type,"piege")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un piege dans la case du bas. Elle renvoie 0 sinon.
int piegeEnBas(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((x+1)<=NB_LIG)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x+1][y].type,"piege")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a un piege dans la case de gauche. Elle renvoie 0 sinon.
int piegeA_Gauche(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((y-1)>=0)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x][y-1].type,"piege")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
int piegeAutour(int idRobot)
{
    if((piegeEnHaut(idRobot) == 1) || (piegeA_Droite(idRobot) == 1) || (piegeEnBas(idRobot) == 1) || (piegeA_Gauche(idRobot) == 1))
    {
        return 1;
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a une source dans la case du haut. Elle renvoie 0 sinon.
int sourceEnHaut(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((x-1)>=0)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x-1][y].type,"source")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a une source dans la case de droite. Elle renvoie 0 sinon.
int sourceA_Droite(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((y+1)<=NB_COL)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x][y+1].type,"source")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a une source dans la case du bas. Elle renvoie 0 sinon.
int sourceEnBas(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((x+1)<=NB_LIG)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x+1][y].type,"source")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
// Cette fonction retourne 1 s'il y a une source dans la case de gauche. Elle renvoie 0 sinon.
int sourceA_Gauche(int idRobot)
{
    int x;
    int y;
    x = mesRobots[idRobot].empl.x;
    y = mesRobots[idRobot].empl.y;
 
    if((y-1)>=0)
    {
        if(strcmp(maGrille.grille[x][y-1].type,"source")==0)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
 
int sourceAutour(int idRobot)
{
    if((sourceEnHaut(idRobot) == 1) || (sourceA_Droite(idRobot) == 1) || (sourceEnBas(idRobot) == 1) || (sourceA_Gauche(idRobot) == 1))
    {
        return 1;
    }
    return 0;
}

mon thread affiche

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void* afficherGrille() {
	int i, j;
	int fin = 0;
 
    //printf("DEBUT THREAD AFFICHE ... \n");
 
	while (!fin) {
 
		for (i = 0; i < 10; i++)
		{
			printf("\n");
		}
 
		for (i = 0; i < NB_LIG ; i++) 
		{
			for (j = 0; j < (NB_COL * (NB_LIG/2)) + 1; j++)
				printf("-");
			printf("\n");
 
			for (j = 0; j < NB_COL; j++) {
				printf("|");
 
 
			    if(strcmp(maGrille.grille[i][j].type,"robot")==0)
				{
				    printf("|R%d|",maGrille.grille[i][j].idContenant);
				}
				else if(strcmp(maGrille.grille[i][j].type,"piege")==0)
				{
				    printf("|P%d|",maGrille.grille[i][j].idContenant);
				}
				else if(strcmp(maGrille.grille[i][j].type,"source")==0)
				{
				    printf("|S%d|",maGrille.grille[i][j].idContenant);
				}
				else if(strcmp(maGrille.grille[i][j].type,"obstacle")==0)
				{
				    printf("#%d#",maGrille.grille[i][j].idContenant);
				}
				else
				{
				    printf("   ");
				}
 
				printf(" ");
			}
			printf("|\n");
		}
		for (i = 0; i < (NB_COL * (NB_LIG/2)) + 1; i++)
		{
			printf("-");
		}
		printf("\n");
 
		sleep(1);
 
		deplacerRobot(0,0);
	    deplacerRobot(1,1);
	    deplacerRobot(2,2);
	    deplacerRobot(3,3);
	    deplacerRobot(4,2);
	}
 
	return NULL;
}

Des fonctions qui vont être utiles pour les threads sources

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int sourceNonVide(int idSource)
{
    if(mesSources[idSource].energie > mesSources[idSource].soin)
        return 0;
    return 1;
}
 
void* annihileSource(int idSource)
{
    int thisX, thisY;
 
    thisX = mesSources[idSource].empl.x;
    thisY = mesSources[idSource].empl.y;
 
    maGrille.grille[thisX][thisY].type = "vide";
    maGrille.grille[thisX][thisY].idContenant = 0;
 
    return 0;
}

Ma fonction qui représente les threads sources

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Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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void* threadSources()
{
    //printf("DEBUT THREAD SOURCE... \n");
    int idSource;
    int thisX, thisY;
 
    idSource = nbSources++;
 
    initSource(idSource);
 
    thisX = mesSources[idSource].empl.x;
    thisY = mesSources[idSource].empl.y;
 
    //sleep(2); // on laisse le temps a l'initialisation...
 
    while(mesSources[idSource].energie > 0)
    {
        // on regarde s'il y a un robot autour
        if(robotAutour(thisX,thisY) == 1) // il y a au moins un robot...
        {
            //printf("        ROBOT AUTOUR... \n");
            if(robotEnHaut(thisX,thisY) == 1) // un robot est en haut
            {
                printf("il y a un robot en haut \n");
                powerUpEnHaut(thisX,thisY);
            }
            if((robotA_Droite(thisX,thisY) == 1) && (sourceNonVide(idSource) == 1)) // un robot est a droite et il reste de lenergie
            {
                printf("il y a un robot en droite \n");
                powerUpA_Droite(thisX,thisY);
            }
            if((robotEnBas(thisX,thisY) == 1) && (sourceNonVide(idSource) == 1)) // un robot est en bas et il reste de lenergie
            {
                printf("il y a un robot en bas \n");
                powerUpEnBas(thisX,thisY);
            }
            if((robotA_Gauche(thisX,thisY) == 1) && (sourceNonVide(idSource) == 1)) // un robot est a gauche et il reste de lenergie
            {
                printf("il y a un robot en gauche \n");
                powerUpA_Gauche(thisX,thisY);
            }
        }
    }
 
    // la source ne peut plus suivre, il faut la faire disparaitre
    annihileSource(idSource);
 
    printf("Une source a ete epuisee \n");
 
    return 0;
}

Le main :

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int main(int argc, char *argv[]) {
 
	int i, j;
	int statut;
 
	pthread_t threadAff;
 
	nbRobots = 0;
	nbPieges = 0;
	nbSources = 0;
 
	for(i=0 ; i< NB_LIG; i++)
	    for(j=0 ; j< NB_COL; j++)
	    {
	        maGrille.grille[i][j].type = "vide"; // on initialise toutes les cellules Ã* "vide"
	    }
 
	for(i = 0;i<NB_ROBOTS;i++)
    {
        initRobot(i);
	}
 
	//initObstacles();
	//initPiege(0);
 
	statut = pthread_create(&threadAff, NULL, afficherGrille, NULL);
 
	for(i=0 ; i<NB_SOURCES ; i++)
    {
        statut = pthread_create(&mesThreadsSources[i], NULL, threadSources, NULL);
	}
 
    pthread_join(mesThreadsSources[0], NULL);
 
    pthread_join(threadAff, NULL);
 
	printf("FIN DU JEU\n");
 
	return 0;
}
 
#endif

Merci d'avance

**LittleWhite** · 25/04/2011, 00h27

Bonjour,

Donc je veux faire des threads pour chacun de ces types. Cependant, j'ai un peu de difficultés concernant la synchronisation des threads avec les mutex et les variables de condition que je n'ai vraiment pas compris.

Plus précisément ? Pouvez vous donner une question précise sinon, je ne sais pas trop ou chercher ?
Peut être vous avez un bug ?

Aide threads, mutex et variables de conditions

C

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