编写python程序,有n个接收消息的进程A1,A2,......An和一个发送消息的进程B,他们共享一个容量为1的缓冲区。发送进程B不断地通过缓冲区向进程A1,A2,......An发送消息。发送到缓冲区的每个消息,必须等所有的接收进程A1,A2,......An各取一次且仅限一次后,进程B才能继续发送消息。请编写程序实现这n+1个进程的同步
时间: 2024-02-26 13:59:24 浏览: 23
这是一个经典的生产者-消费者问题,可以使用信号量来实现进程同步。Python中可以使用multiprocessing库来创建进程,使用multiprocessing中的Semaphore类来实现信号量。
下面是一个示例代码:
```python
from multiprocessing import Process, Semaphore
import time
BUFFER_SIZE = 1 # 缓冲区大小为1
def producer(buffer, sem_empty, sem_full):
for i in range(10):
sem_empty.acquire() # 等待缓冲区空闲
buffer.append(i) # 生产消息
print("Producer: produced message", i)
sem_full.release() # 发送信号给消费者
def consumer(id, buffer, sem_empty, sem_full, sem_mutex):
while True:
sem_full.acquire() # 等待有消息可取
sem_mutex.acquire() # 加锁
message = buffer.pop(0) # 取出消息
print("Consumer", id, ": received message", message)
sem_mutex.release() # 解锁
sem_empty.release() # 发送信号给生产者
time.sleep(1) # 模拟处理消息的时间
if __name__ == "__main__":
buffer = []
sem_empty = Semaphore(BUFFER_SIZE) # 初始化信号量
sem_full = Semaphore(0)
sem_mutex = Semaphore(1)
p = Process(target=producer, args=(buffer, sem_empty, sem_full))
p.start()
n = 3 # 有3个消费者
consumers = []
for i in range(n):
c = Process(target=consumer, args=(i+1, buffer, sem_empty, sem_full, sem_mutex))
consumers.append(c)
c.start()
p.join()
for c in consumers:
c.join()
```
在这个示例中,生产者进程不断地往缓冲区中生产消息,每次生产前需要等待缓冲区空闲,生产完后发送信号给消费者进程。消费者进程不断地从缓冲区中取出消息,每次取出前需要等待有消息可取,取出后发送信号给生产者进程。为了避免多个进程同时修改缓冲区,使用了一个互斥锁来控制访问。
这个示例中有3个消费者进程,可以根据实际需要调整消费者进程的数量。