行列の積をpthreadで並列化したい

Question

C言語のプログラムで行列の積をマルチスレッド化したいと考えてします。
使用するライブラリはpthreadで、行列の行ごとの計算を並列化させたいです。
実際に書いてみたプログラムは以下の通りです。
自分の環境(WSL2 Ubuntu20.04)では実行のたびに結果が変わってしまうのですが、
並列化プログラムとしてどのような点が間違っているのか教えていただきたいです！

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

#define N 5
const int A[N][N] = {1, 1, 1, 1, 1,
                     2, 2, 2, 2, 2,
                     3, 3, 3, 3, 3,
                     4, 4, 4, 4, 4,
                     5, 5, 5, 5, 5};
const int B[N][N] = {3, 2, 1, 4, 5,
                     1, 2, 3, 4, 5,
                     4, 5, 6, 1, 2,
                     3, 4, 5, 6, 7,
                     5, 4, 3, 2, 1};
int ans[N][N] = {};

void *func(void *arg);

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t th[N];
    int i, j;

    for (i = 0; i < N; i++)
        pthread_create(&th[i], NULL, func, (void *)&i);

    for (i = 0; i < N; i++)
        pthread_join(th[i], NULL);

    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        for (j = 0; j < N; j++)
        {
            printf("%3d ", ans[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

void *func(void *arg)
{

    int i, j, row = *(int *)arg;
    ;

    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        for (j = 0; j < N; j++)
        {
            ans[row][i] += A[row][j] * B[j][i];
        }
    }
    pthread_exit(NULL);
}

Answer 1

スレッドへの引数である、*argが呼び出し元のiを指しているため、スレッドが実行されたとき、iの値が変化している可能性があります。

Answer 2

親スレッドから子スレッドに値を渡すためにはメモリを共有するという手段でしか渡せません。create_pthread の引数が void* 型になっているのもそのためです。ですので変数 i はスレッド間でメモリを共有していることになります。スレッドの実行順というのはライブラリ任せですから、実行結果も実行のたびに変わってしまうことは想像に難くありません。

では値をコピーして渡すにはどうすればよいかというと、コピーのたびにメモリを確保してそのポインタを渡せばよいわけです。つまり

...
    for (i = 0; i < N; i++) {
        j = (int *)malloc(sizeof(int))
        *j = i;
        pthread_create(&th[i], NULL, func, (void *)j);
    }
...

こんなかんじです。