生产者——消费者问题算法C语言代码

下面是一个简单的生产者-消费者问题的C语言代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

#define BUFFER_SIZE 10

int buffer[BUFFER_SIZE]; // 缓冲区数组
int counter = 0; // 缓冲区计数器
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; // 互斥锁
pthread_cond_t full = PTHREAD_COND_INITIALIZER; // 缓冲区满条件变量
pthread_cond_t empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER; // 缓冲区空条件变量

void *producer(void *arg) {
    int val;
    while (1) {
        val = rand() % 100; // 随机生成数值
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (counter == BUFFER_SIZE) // 缓冲区满，等待空闲空间
            pthread_cond_wait(&empty, &mutex);
        buffer[counter++] = val; // 放入缓冲区
        printf("生产者：%d，缓冲区大小：%d\n", val, counter);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        pthread_cond_signal(&full); // 发送缓冲区满信号
        sleep(1);
    }
    return NULL;
}

void *consumer(void *arg) {
    int val;
    while (1) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (counter == 0) // 缓冲区空，等待生产者
            pthread_cond_wait(&full, &mutex);
        val = buffer[--counter]; // 从缓冲区取出
        printf("消费者：%d，缓冲区大小：%d\n", val, counter);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        pthread_cond_signal(&empty); // 发送缓冲区空信号
        sleep(1);
    }
    return NULL;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    pthread_t tid1, tid2;
    srand(time(NULL));
    pthread_create(&tid1, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, consumer, NULL);
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    return 0;
}

在上面的代码中，使用了互斥锁和条件变量来实现线程同步。生产者线程和消费者线程分别使用互斥锁来保护共享变量（缓冲区计数器和缓冲区数组），并使用条件变量来等待对方的信号。当生产者向缓冲区放入数据时，如果缓冲区已满，则会等待消费者取走数据后再放入；当消费者从缓冲区取出数据时，如果缓冲区已空，则会等待生产者放入数据后再取出。这样就保证了生产者和消费者之间的同步和互斥。