编写2个程序,分别对应生产者和消费者进程。生产者从键盘获取输入字符串,放入共享缓冲区中,消费者把共享缓冲区中的字符逐个取出并显示。共享缓冲区的大小为10字符的容量,要求使用共享内存作为共享缓冲区。
时间: 2023-05-31 08:20:24 浏览: 213
通过共享内存实现多进程间的通信,共享数据
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### 回答1:
这是一个经典的生产者消费者问题,需要编写两个程序,一个是生产者进程,一个是消费者进程。生产者从键盘获取输入字符串,放入共享缓冲区中,消费者把共享缓冲区中的字符逐个取出并显示。共享缓冲区的大小为10字符的容量,要求使用共享内存作为共享缓冲区。
生产者进程的主要任务是从键盘获取输入字符串,然后将其放入共享缓冲区中。具体实现可以使用系统调用shmget()创建共享内存,然后使用shmat()将共享内存映射到进程的地址空间中。接着,使用信号量来实现对共享缓冲区的互斥访问,避免多个生产者同时往缓冲区中写入数据。最后,使用shmdt()将共享内存从进程的地址空间中解除映射。
消费者进程的主要任务是从共享缓冲区中逐个取出字符并显示。具体实现可以使用信号量来实现对共享缓冲区的互斥访问,避免多个消费者同时从缓冲区中读取数据。最后,使用shmdt()将共享内存从进程的地址空间中解除映射。
需要注意的是,生产者和消费者进程之间需要进行同步,以避免生产者向缓冲区中写入数据时,消费者还没有来得及读取数据就已经结束了。可以使用信号量来实现同步,当缓冲区中有数据时,生产者进程等待消费者进程读取数据;当缓冲区中没有数据时,消费者进程等待生产者进程写入数据。
总之,生产者消费者问题是一个经典的同步问题,需要使用共享内存和信号量来实现进程之间的同步和互斥访问。
### 回答2:
生产者进程的程序大概是这样的:
1. 首先定义共享内存,包含一个大小为10的字符数组。
2. 使用 getchar() 从键盘获取输入字符串,赋值给字符数组。
3. 将字符数组拷贝到共享内存中。
4. 在共享内存中更新一个计数器,表示缓冲区中现在有多少字符可供消费者读取。
5. 休眠一段时间,让消费者有机会读取缓冲区。
消费者进程的程序大概是这样的:
1. 首先定义共享内存,包含一个大小为10的字符数组。
2. 从共享内存中读取计数器,判断缓冲区是否有字符可供读取。
3. 如果缓冲区没有字符,则休眠一段时间。
4. 如果缓冲区有字符,则从共享内存中读取一个字符,显示在屏幕上。
5. 在共享内存中更新计数器,表示现在缓冲区中可供读取的字符数量减少了。
需要注意的是,生产者和消费者之间的共享内存应该要有一定的同步机制,比如使用信号量或者互斥锁来保证数据的一致性。同时,在操作共享内存的过程中,也要保证正确的错误处理,比如当共享内存满了或者空了时,应该把进程挂起,等待对方的操作。
### 回答3:
本题要求编写两个程序,分别对应生产者和消费者进程。其中,生产者进程将从键盘获取输入字符串,将输入的字符串放入共享内存缓冲区中。而消费者进程会从共享内存缓冲区中依次取出字符,并将其显示在屏幕上。
首先需要了解一下共享内存的概念。共享内存是指多个进程共享同一段内存区域的方式。通过这种方式,进程之间可以实现数据交换,从而实现进程间通信。
在本题中,需要使用共享内存作为共享缓冲区,需要用到以下函数:
```c
int shmid = shmget(key_t key, size_t size, int shmflg); //创建或打开共享内存
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg); //使共享内存连接到当前进程的地址空间
```
具体实现方法如下:
(1)生产者进程
生产者进程从键盘获取输入字符串,将输入的字符串放入共享内存缓冲区中。如果共享内存缓冲区已满,则等待消费者进程取出一些字符,腾出空间。否则,将输入的字符串放入共享内存缓冲区的末尾。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/shm.h>
#define BUF_SIZE 10 //共享内存缓冲区大小
int main()
{
int shmid;
char *shmaddr, buffer[BUF_SIZE];
//创建共享内存
if ((shmid = shmget(1000, BUF_SIZE, IPC_CREAT | 0666)) == -1) {
perror("shmget");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//将共享内存映射到本进程地址空间
if ((shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0)) == (void *)-1) {
perror("shmat");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while (1) {
printf("Please input a string:\n");
fgets(buffer, BUF_SIZE, stdin);
//等待共享内存缓冲区腾出空间
while (strlen(shmaddr) + strlen(buffer) > BUF_SIZE) ;
//将输入字符串放入共享内存缓冲区末尾
strcat(shmaddr, buffer);
}
return 0;
}
```
(2)消费者进程
消费者进程从共享内存缓冲区中依次取出字符,并将其显示在屏幕上。如果共享内存缓冲区已空,则等待生产者进程将一些字符放入缓冲区。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/shm.h>
#define BUF_SIZE 10 //共享内存缓冲区大小
int main()
{
int shmid;
char *shmaddr, ch;
//创建共享内存
if ((shmid = shmget(1000, BUF_SIZE, 0666)) == -1) {
perror("shmget");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//将共享内存映射到本进程地址空间
if ((shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0)) == (void *)-1) {
perror("shmat");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while (1) {
//等待共享内存缓冲区非空
while (strlen(shmaddr) == 0) ;
//从共享内存缓冲区中取出字符
ch = *shmaddr;
printf("%c", ch);
//将共享内存缓冲区中的字符往前移动
memmove(shmaddr, shmaddr + 1, strlen(shmaddr));
shmaddr[strlen(shmaddr)] = '\0';
}
return 0;
}
```
需要注意的一点是,由于共享内存缓冲区是一个字符数组,因此需要使用字符串函数来进行操作。在往共享内存缓冲区中添加字符时,需要使用`strcat`函数;在从共享内存缓冲区中取出字符时,需要使用`memmove`函数将数组中的元素向前移动,并将字符串结尾处设置为`\0`。通过这些操作,即可实现生产者进程和消费者进程之间的数据交换和进程间通信。
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