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信号量生产者和消费者模型

时间:2019-05-02 21:49:05      阅读:145      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:while   生成   des   product   顺序   初始   ...   color   sem   

使用信号量完成线程间同步,模拟生产者,消费者问题。                                         【sem_product_consumer.c】

思路分析:

  规定: 如果□中有数据,生产者不能生产,只能阻塞。

  如果□中没有数据,消费者不能消费,只能等待数据。

  定义两个信号量:S满 = 0, S空 = 1 (S满代表满格的信号量,S空表示空格的信号量,程序起始,格子一定为空) 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

  所以有:T生产者主函数 {           T消费者主函数 {

        sem_wait(S空);             sem_wait(S满);

        生产....                 消费....

        sem_post(S满);             sem_post(S空);

        }                }

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

假设:线程到达的顺序是:T生、T生、T消。

那么: T生1 到达,将S空-1,生产,将S满+1

   T生2 到达,S空已经为0, 阻塞

   T消 到达,将S满-1,消费,将S空+1

三个线程到达的顺序是:T生1、T生2、T消。而执行的顺序是T生1、T消、T生2

这里,S空 表示空格子的总数,代表可占用信号量的线程总数-->1。其实这样的话,信号量就等同于互斥锁。

但,如果S空=2、3、4……就不一样了,该信号量同时可以由多个线程占用,不再是互斥的形式。因此我们说信号量是互斥锁的加强版。

 

//信号量实现 生产者 消费者问题

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

#define NUM 5

int queue[NUM];    //全局数组实现环形队列
sem_t blank_number, product_number;    //空格子信号量

void *producer(void *arg){
    int i=0;

    while(1){
        sem_wait(&blank_number);    //生产者将空格子数--,为0则阻塞等待
        queue[i] = rand()%1000+1;    //生成一个产品
        printf("------Produce------%d\n", queue[i]);
    
        sem_post(&product_number);    //将产品数++
        
        i = (i+1)%NUM;            //借助下表实现环形
        sleep(rand()%1);
    }

}

void *consumer(void *arg){
    int i=0;
    
    while(1){
        sem_wait(&product_number);    //消费者将产品数--,为0则阻塞等待
        printf("------Consume------%d\n", queue[i]);
        queue[i] = 0;
        sem_post(&blank_number);    //消费一个产品
        
        i = (i+1)%NUM;
        sleep(rand()%3);
        
    }
}
int main(int argc, char *argv[]){
    pthread_t pid, cid;
    
    sem_init(&blank_number, 0, NUM);    //初始化空格子信号量为5
    sem_init(&product_number, 0, 0);    //产品数为0
    
    pthread_create(&pid, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&cid, NULL, consumer, NULL);

    pthread_join(pid, NULL);
    pthread_join(cid, NULL);

    sem_destroy(&blank_number);
    sem_destroy(&product_number);
    
    return 0;
}
/*
输出:

------Produce------384
------Consume------384
------Produce------916
------Produce------336
------Produce------493
------Produce------422
------Produce------28
------Consume------916
------Produce------764
------Consume------336
------Produce------427
------Consume------493
------Produce------212
------Consume------422
------Produce------430
------Consume------28
------Produce------863
------Consume------764
------Produce------136
------Consume------427
------Consume------212
------Produce------59
------Consume------430
------Consume------863
------Produce------457
------Produce------43
------Produce------374
------Consume------136
------Produce------785
------Consume------59
------Produce------325
------Consume------457
------Produce------414
------Consume------43
------Produce------981

*/

 

信号量生产者和消费者模型

标签:while   生成   des   product   顺序   初始   ...   color   sem   

原文地址:https://www.cnblogs.com/zyqy/p/10801030.html

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