一个数据对象若被多个并发进程所共享,且其中一些进程只要求读该数据对象的内容,而另一些进程则要求写操作,对此,我们把只想读的进程称为“读者”,而把要求写的进程称为“写者”。 问题描述: 读者可同时读; 读者读时,写者不可写; 写者写时,其他的读者、写者均不可进入。 要求:在主线程中创建线程分别模拟读者和写者的活动过程,实现两者的同步运行。
时间: 2024-04-04 15:29:26 浏览: 53
这个问题涉及到线程同步和互斥的问题,可以使用信号量来解决。下面是一个简单的实现,使用了pthread库的线程和信号量函数:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define MAX_READERS 5
#define MAX_WRITERS 2
int shared_data = 0;
sem_t mutex, read_sem, write_sem;
int readers_count = 0;
void *reader(void *arg)
{
int id = *(int*)arg;
while (1) {
sem_wait(&read_sem);
sem_wait(&mutex);
readers_count++;
if (readers_count == 1)
sem_wait(&write_sem);
sem_post(&mutex);
sem_post(&read_sem);
printf("Reader %d reads shared_data: %d\n", id, shared_data);
sem_wait(&mutex);
readers_count--;
if (readers_count == 0)
sem_post(&write_sem);
sem_post(&mutex);
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
void *writer(void *arg)
{
int id = *(int*)arg;
while (1) {
sem_wait(&write_sem);
printf("Writer %d writes shared_data: %d\n", id, ++shared_data);
sem_post(&write_sem);
sleep(1);
}
pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
pthread_t readers[MAX_READERS], writers[MAX_WRITERS];
int reader_ids[MAX_READERS], writer_ids[MAX_WRITERS];
int i;
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&read_sem, 0, 1);
sem_init(&write_sem, 0, 1);
for (i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
reader_ids[i] = i;
pthread_create(&readers[i], NULL, reader, &reader_ids[i]);
}
for (i = 0; i < MAX_WRITERS; i++) {
writer_ids[i] = i;
pthread_create(&writers[i], NULL, writer, &writer_ids[i]);
}
for (i = 0; i < MAX_READERS; i++)
pthread_join(readers[i], NULL);
for (i = 0; i < MAX_WRITERS; i++)
pthread_join(writers[i], NULL);
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&read_sem);
sem_destroy(&write_sem);
return 0;
}
```
在该实现中,共享数据为一个int类型的变量shared_data。读者和写者分别使用两个信号量来实现互斥和同步。mutex信号量用于保护共享数据的访问,read_sem信号量用于限制读者的并发访问,write_sem信号量用于限制写者的访问。在读者线程中,先等待read_sem信号量,然后等待mutex信号量,将读者计数器加1,并判断是否是第一个读者,如果是则等待write_sem信号量。然后释放mutex信号量和read_sem信号量,读取共享数据,再等待mutex信号量,将读者计数器减1,并判断是否是最后一个读者,如果是则释放write_sem信号量。在写者线程中,先等待write_sem信号量,然后写入共享数据,最后释放write_sem信号量。
这样就能实现读者和写者的同步运行,满足题目所要求的条件。
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