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Linux平台下线程同步,实现“生产者消费者问题”
(1)线程同步,实现“生产者消费者问题”
要求:缓冲区大小为20,生产者每次放一个产品,消费者每次取走一个产品;生产者和消费者至少2个。
(2)代码如下:
#include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <sched.h> void *producter_f (void *arg); /*生产者*/ void *consumer_f (void *arg); /*消费者*/ int buffer_has_item=0; /*缓冲区计数值*/ pthread_mutex_t mutex; /*互斥区*/ //pthread_cond_t mqlock= PTHREAD_COND_INITIALIZER; int running =1 ; /*线程运行控制*/ int main (void) { pthread_t consumer_t; /*消费者线程参数*/ pthread_t producter_t; /*生产者线程参数*/ pthread_mutex_init (&mutex,NULL); /*初始化互斥*/ pthread_create(&producter_t, NULL,(void*)producter_f, NULL ); /*建立生产者线程*/ pthread_create (&consumer_t, NULL, (void *)consumer_f, NULL); /*建立消费者线程*/ //usleep(1); /*等待,线程创建完毕*/ //running =0; /*设置线程退出值*/ pthread_join(consumer_t,NULL); /*等待消费者线程退出*/ pthread_join(producter_t,NULL); /*等待生产者线程退出*/ pthread_mutex_destroy(&mutex); /*销毁互斥*/ return 0; } void *producter_f (void *arg) /*生产者线程程序*/ { while(running) /*没有设置退出值*/ { pthread_mutex_lock (&mutex); /*进入互斥区*/ if(buffer_has_item > 20) /*缓冲区满则不生产*/ { pthread_mutex_unlock(&mutex); usleep(1); } buffer_has_item++; /*增加计数值*/ printf("生产,总数量:%d\n",buffer_has_item); /*打印信息*/ pthread_mutex_unlock(&mutex); /*离开互斥区*/ } } void *consumer_f(void *arg) /*消费者线程程序*/ { while(running) /*没有设置退出值*/ { pthread_mutex_lock(&mutex); /*进入互斥区*/ buffer_has_item--; /*减小计数值*/ if(buffer_has_item < 0) /*缓冲区空则不消费*/ { pthread_mutex_unlock(&mutex); usleep(1); } printf("消费,总数量:%d\n",buffer_has_item); /*打印信息*/ pthread_mutex_unlock(&mutex); /*离开互斥区*/ } }
(2)第二种,加入同步机制
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <semaphore.h> #define N 2 // 消费者或者生产者的数目 #define M 20 // 缓冲数目 int in = 0; // 生产者放置产品的位置 int out = 0; // 消费者取产品的位置 int buff[M] = { 0 }; // 缓冲初始化为0, 开始时没有产品 sem_t empty_sem; // 同步信号量, 当满了时阻止生产者放产品 sem_t full_sem; // 同步信号量, 当没产品时阻止消费者消费 pthread_mutex_t mutex; // 互斥信号量, 一次只有一个线程访问缓冲 int product_id = 0; //生产者id int prochase_id = 0; //消费者id /* 打印缓冲情况 */ void print() { int i; for (i = 0; i < M; i++) { printf("%d ", buff[i]); } printf("\n"); } /* 生产者方法 */ void *product() { int id = ++product_id; //当生产者进入的时候 执行计数加1 while (1) { // 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度,便于观察 sleep(1); sem_wait(&empty_sem); pthread_mutex_lock(&mutex); in = in % M; printf("product%d in %d. like: \t", id, in); buff[in] = 1; print(); ++in; pthread_mutex_unlock(&mutex); sem_post(&full_sem); } } /* 消费者方法 */ void *prochase() { int id = ++prochase_id; while (1) { // 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度,便于观察 sleep(1); sem_wait(&full_sem); pthread_mutex_lock(&mutex); out = out % M; printf("prochase%d in %d. like: \t", id, out); buff[out] = 0; print(); ++out; pthread_mutex_unlock(&mutex); sem_post(&empty_sem); } } int main() { pthread_t id1[N]; pthread_t id2[N]; int i; int ret[N]; // 初始化同步信号量 int ini1 = sem_init(&empty_sem, 0, M); int ini2 = sem_init(&full_sem, 0, 0); if (ini1 && ini2 != 0) { printf("sem init failed \n"); exit(1); } //初始化互斥信号量 int ini3 = pthread_mutex_init(&mutex, NULL); if (ini3 != 0) { printf("mutex init failed \n"); exit(1); } // 创建N个生产者线程 for (i = 0; i < N; i++) { ret[i] = pthread_create(&id1[i], NULL, product, (void *) (&i)); if (ret[i] != 0) { printf("product%d creation failed \n", i); exit(1); } } //创建N个消费者线程 for (i = 0; i < N; i++) { ret[i] = pthread_create(&id2[i], NULL, prochase, NULL); if (ret[i] != 0) { printf("prochase%d creation failed \n", i); exit(1); } } //销毁线程 for(i=0;i<N;i++) { pthread_join(id1[i],NULL); pthread_join(id2[i],NULL); } exit(0); }
运行结果:
Linux平台下线程同步,实现“生产者消费者问题”
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