请用c语言编写用记录型信号量解决生产者消费者问题
时间: 2023-10-23 14:10:45 浏览: 101
好的,下面是用记录型信号量解决生产者消费者问题的C语言代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define BUFFER_SIZE 10 // 缓冲区大小
int buffer[BUFFER_SIZE]; // 缓冲区
int in = 0; // 生产者的写入位置
int out = 0; // 消费者的读取位置
sem_t empty_sem; // 空缓冲区信号量
sem_t full_sem; // 满缓冲区信号量
sem_t mutex_sem; // 互斥信号量
void *producer(void *arg) {
int data = 0;
while (1) {
// 等待空缓冲区
sem_wait(&empty_sem);
// 加锁
sem_wait(&mutex_sem);
// 生产数据并写入缓冲区
buffer[in] = data;
printf("producer produces %d at %d\n", data, in);
in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
data++;
// 解锁
sem_post(&mutex_sem);
// 发送满缓冲区信号
sem_post(&full_sem);
// 等待一段时间,模拟生产过程
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
void *consumer(void *arg) {
int data;
while (1) {
// 等待满缓冲区
sem_wait(&full_sem);
// 加锁
sem_wait(&mutex_sem);
// 读取缓冲区中的数据
data = buffer[out];
printf("consumer consumes %d at %d\n", data, out);
out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
// 解锁
sem_post(&mutex_sem);
// 发送空缓冲区信号
sem_post(&empty_sem);
// 等待一段时间,模拟消费过程
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
int main() {
pthread_t producer_thread, consumer_thread;
// 初始化信号量
sem_init(&empty_sem, 0, BUFFER_SIZE);
sem_init(&full_sem, 0, 0);
sem_init(&mutex_sem, 0, 1);
// 创建生产者和消费者线程
pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);
// 等待线程结束
pthread_join(producer_thread, NULL);
pthread_join(consumer_thread, NULL);
// 销毁信号量
sem_destroy(&empty_sem);
sem_destroy(&full_sem);
sem_destroy(&mutex_sem);
return 0;
}
```
这个程序使用了三个信号量:`empty_sem` 表示空缓冲区数量,`full_sem` 表示满缓冲区数量,`mutex_sem` 表示互斥访问缓冲区。当生产者生产数据时,它会首先等待空缓冲区信号量,然后加锁互斥信号量,然后将数据写入缓冲区,最后释放互斥信号量和发送满缓冲区信号量。当消费者消费数据时,它会首先等待满缓冲区信号量,然后加锁互斥信号量,然后从缓冲区中读取数据,最后释放互斥信号量和发送空缓冲区信号量。这样就保证了生产者和消费者的互斥访问和同步操作。
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