生产者-消费者进程的同步与互斥c语言代码实现

时间: 2023-10-10 14:15:44 浏览: 69
生产者-消费者问题是一个经典的同步问题,涉及到两个进程之间的协作和互斥,下面是一个使用信号量实现的C语言代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <semaphore.h> #define BUFFER_SIZE 5 int buffer[BUFFER_SIZE]; int in = 0; int out = 0; sem_t mutex; sem_t empty; sem_t full; void *producer(void *arg) { int item; while (1) { item = rand(); sem_wait(&empty); sem_wait(&mutex); buffer[in] = item; printf("producer produced item %d\n", item); in = (in + 1) % BUFFER_SIZE; sem_post(&mutex); sem_post(&full); sleep(1); } } void *consumer(void *arg) { int item; while (1) { sem_wait(&full); sem_wait(&mutex); item = buffer[out]; printf("consumer consumed item %d\n", item); out = (out + 1) % BUFFER_SIZE; sem_post(&mutex); sem_post(&empty); sleep(1); } } int main() { sem_init(&mutex, 0, 1); sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE); sem_init(&full, 0, 0); pthread_t producer_thread, consumer_thread; pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL); pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL); pthread_join(producer_thread, NULL); pthread_join(consumer_thread, NULL); sem_destroy(&mutex); sem_destroy(&empty); sem_destroy(&full); return 0; } ``` 在这个示例中,我们使用了三个信号量,分别实现了互斥、缓冲区空和缓冲区满三个条件。当生产者生产一个物品时,它需要先等待缓冲区不为空(empty信号量),然后获取互斥锁(mutex信号量),将物品放入缓冲区,更新in指针,释放互斥锁,最后通知消费者缓冲区不为空(full信号量)。消费者在消费物品之前需要等待缓冲区不为空(full信号量),获取互斥锁(mutex信号量),从缓冲区中取出物品,更新out指针,释放互斥锁,最后通知生产者缓冲区不满(empty信号量)。注意到这里的缓冲区是一个环形队列,in和out指针通过取模运算实现循环。 这个示例中使用了pthread库中的线程,如果你不熟悉线程的概念,可以先学习一下线程的基本知识。

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