用C语言编写程序:用信号量和PV操作实现读者/写者问题。
时间: 2024-03-18 13:42:04 浏览: 76
好的,我可以帮你回答这个问题。
读者/写者问题是一个经典的同步问题,涉及多个读者和写者对共享资源的访问问题,其中写者只能独占访问,而读者可以共享访问。下面是一个使用信号量和PV操作实现的读者/写者问题的C语言程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
sem_t rw_mutex; // 读写锁
sem_t mutex; // 互斥锁
int read_count = 0; // 读者数量
void *reader(void *arg) {
while (1) {
sem_wait(&mutex); // 互斥锁进行上锁
read_count++;
if (read_count == 1) sem_wait(&rw_mutex); // 若读者数量为1,则进行写者锁的上锁操作
sem_post(&mutex); // 互斥锁进行解锁
// 读者访问共享资源
printf("Reader %d is reading...\n", *(int *)arg);
sem_wait(&mutex); // 互斥锁进行上锁
read_count--;
if (read_count == 0) sem_post(&rw_mutex); // 若读者数量为0,则进行写者锁的解锁操作
sem_post(&mutex); // 互斥锁进行解锁
}
}
void *writer(void *arg) {
while (1) {
sem_wait(&rw_mutex); // 写者锁进行上锁
// 写者访问共享资源
printf("Writer %d is writing...\n", *(int *)arg);
sem_post(&rw_mutex); // 写者锁进行解锁
}
}
int main() {
sem_init(&rw_mutex, 0, 1);
sem_init(&mutex, 0, 1);
pthread_t tid[5];
int i, id[5];
for (i = 0; i < 3; i++) {
id[i] = i;
pthread_create(&tid[i], NULL, reader, &id[i]);
}
for (i = 3; i < 5; i++) {
id[i] = i;
pthread_create(&tid[i], NULL, writer, &id[i]);
}
for (i = 0; i < 5; i++) {
pthread_join(tid[i], NULL);
}
sem_destroy(&rw_mutex);
sem_destroy(&mutex);
return 0;
}
```
上面的代码中,我们使用了两个信号量:rw_mutex和mutex。其中,rw_mutex是读写锁,初始值为1,且只能被一个线程占用。mutex是互斥锁,初始值为1,用于实现对读者数量的原子操作。
在读者线程中,首先使用互斥锁上锁,然后读者数量加1。若读者数量为1,则需要使用读写锁将所有写者锁住,以保证写操作的互斥性。读者访问共享资源后,需要使用互斥锁将读者数量减1,若读者数量为0,则需要使用读写锁将所有写者解锁。
在写者线程中,需要使用读写锁将所有读者和写者锁住,以保证写操作的互斥性。写者访问共享资源后,需要使用读写锁将所有读者和写者解锁。
最后,我们创建了3个读者线程和2个写者线程,并等待它们的结束。在实际使用中,可能需要根据具体情况进行调整。
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