#include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>/* 声明变量 */ int array_length, file_length; int *array_master; FILE *freader;/* 用于从文件读取数据 */ int *read_file(char *fname) {freader = fopen(fname, "rt"); /* 只读方式打开文件 */int bufsize = file_length; /* 数组规模 */char line[80];int integer;int index = 0;int *input = (int *)malloc(bufsize*sizeof(int)); /* 动态分配内存空间 */while (fgets(line, 80, freader) != NULL){sscanf(line, "%d", &integer); /*从字符串 line 中获得整数（完成字符串到整数的转换）*/input[index] = integer;++index;++array_length;}fclose(freader); /* 关闭文件 */return input; }/* 求文件的行数（也就是数据量）*/ int read_length(char *fname) {freader = fopen(fname, "rt"); /* 以只读方式打开文件 */char line[80];int file_length = 0;/* fgets 从数据文件中读数据，每读一行的字符串（最长为80个字符），读到文件末尾 EOF，返回NULL */while (fgets(line, 80, freader) != NULL)file_length += 1;return file_length; }/* 归并函数 */ void merge(int arr[], int left, int middle, int right) {int i, j, k;int half1 = middle - left + 1; /* 数组前一半的数据量 */int half2 = right - middle; /* 数组后一半的数据量 */int first[half1], second[half2]; /* 声明两个临时数组，保存前半部分数据和后半部分数据 *//* 从 arr 数组复制 left 到 right 之间前半部分的数据 */for (i = 0; i < half1; i++) first[i] = arr[left + i]; /* 从 arr 数组复制 left 到 right 之间后半部分的数据 */for (j = 0; j < half2; j++) second[j] = arr[middle + 1 + j];i = 0;j = 0;k = left;/* 比较两个临时数组的数，找出当前最小的数，然后按序存入 arr */while (i < half1 && j < half2) {if (first[i] <= second[j]) {arr[k] = first[i];++i; }else {arr[k] = second[j];j++;}k++; /* arr 数组的索引 */}/* 将临时数组中剩余的数存入 arr 数组 */while (i < half1) {arr[k] = first[i];i++;k++;}while (j < half2){arr[k] = second[j];j++;k++;} }/* 归并排序函数 */ void* merge_sort(void* arg) {/* 变量声明 */int *arr = array_master; /* 指向全局变量 array_master 数组 */int *argu = (int*)arg;int l = argu[0]; /* 由线程传入的参数，获得要排序数据的最小索引值 */int r = argu[1]; /* 由线程传入的参数，获得要排序数据的最大索引值 *//* 若 l==r 则不必排序 */if (l < r) { /* 声明两个线程买描述符 */pthread_t tid1;pthread_t tid2;/* 声明调用线程处理函数的参数 */int arg1[2];int arg2[2];int middle;middle = (l + (r - 1)) / 2;arg1[0] = l;arg1[1] = middle;arg2[0] = middle + 1;arg2[1] = r;/* 由于用二分法对数组分成两部分分别排序，所以存在并行的可能，这里采用多线程 */pthread_create(&tid1, NULL, merge_sort, arg1);pthread_create(&tid2, NULL, merge_sort, arg2);/* 这里必须等待两部分数组都已排序完毕，才能进行归并，所以这里调用 pthread_join 使得线程同步 */pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);/* 此时归并两个已排序子序列 */merge(arr, l, middle, r);pthread_exit(0);}return NULL; }/* 主函数 */ int main(int argc, char *argv[]) {char *fname = argv[1]; /* 从命令行中读取数据文件 *//* 获取数据的长度 */file_length = read_length(fname);/* 从数据文件中读取数据 */array_master = read_file(fname);int arg[2];arg[0] = 0;arg[1] = file_length - 1;/* 创建线程执行归并排序 */pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, merge_sort, arg);/* 进程同步 */pthread_join(tid, NULL);/* 打印已排序数组 */int j;for (j = 0; j < array_length; j++) {if (j == array_length - 1) printf("%d\n", array_master[j]); /* 打印已排序数组的最后一个元素 */else printf("%d, ", array_master[j]); /* 打印已排序数组的非最后一个元素 */}return 0; }
