#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

pthread_mutex_t mutex ; //двоичный семафор

int A[3][3] = {
    1, -2, 0,
    4, 6, 2,
    -3, 4, -2
} ;

int B[3][3] = {
    0, 2, 0,
    1, 1, 1,
    5, -3, 10
} ;

int C[3][3] ;  //результирующая матрица

struct result  { //структура очереди
    char str[100] ;  //для записи результата вычислений и дополнительной информации
    result *next ;  //указатель на следующий элемент очереди
} ;

result *head ;  //указатель на первый элемент очереди
result *newrez ; //указатель/для создания новых элементов очереди
result *rez ;   //указатель на текущий последний элемент очереди

//стартовая функция для дочерних потоков
void* func(void *param) {
    int p=*(int *)param ;  //номер строки, заполняемой потоком
    //вычисление элементов результирующей матрицы, стоящих в строке с номером p
    for (int i=0 ; i<3 ; i++) {
        C[p][i]=0 ;
        for (int j=0 ; j<3 ; j++) {
            C[p][i]+=A[p][j]*B[j][i] ; 
        }
        pthread_mutex_lock(&mutex) ; //протокол входа в КС: закрыть двоичный семафор
        //начало критической секции – запись результата в очередь
        newrez = new result ;
        sprintf(newrez->str,
                "Поток %d: вычислен элемент [%d][%d] = %d\0", 
                p, p, i, C[p][i]
        ) ;
        newrez->next = NULL ;
        rez->next = newrez ;
        rez = newrez ;  
        
        //конец критической секции
        pthread_mutex_unlock(&mutex) ;  //протокол выхода из КС: 
        //открыть двоичный семафор
        ///sleep(1);
    }
    return nullptr;
}

int main() {
    head = new result ;
    rez = head ; //создание первого элемента очереди
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL) ; //инициализация двоичного семафора
    //идентификаторы для дочерних потоков
    pthread_t mythread1,  mythread2 ; 
    int num[3] ; 
    for (int i=0 ; i<3 ; i++) {
        num[i]=i ; //номера строк для потоков
    }
    //создание дочерних потоков
    pthread_create(&mythread1, NULL, func, (void *)(num+1)) ;
    pthread_create(&mythread2, NULL, func, (void *)(num+2)) ;
    //заполнение первой строки результирующей матрицы
    func((void *)num) ;
    //ожидание завершения дочерних потоков	
    pthread_join(mythread1,NULL) ;
    pthread_join(mythread2,NULL) ;
    //вывод очереди
    rez = head->next ;
    while (rez!=NULL) {
        printf("\n%s", rez->str) ; 
        rez = rez->next ;
    }
    // вывод результата вычислений всех потоков
    printf("\n") ;
    for (int i=0 ; i<3 ; i++) {
        for (int j=0 ; j<3 ; j++) {
            printf( "%d ",C[i][j]) ;
        }
        printf("\n") ;
    }
    
    newrez = head;
    while (newrez != NULL) {
        newrez = newrez->next;
        delete head;
        head = newrez;
    }
    return 0;
}