在多线程编程中,如何运用信号量技术确保司机线程和售票员线程间正确的协作与同步?请结合具体代码示例进行说明。
时间: 2024-11-17 20:19:23 浏览: 23
在多线程操作系统中,同步机制是确保线程协作的关键。以司机和售票员线程协作为例,信号量是用来解决进程同步问题的有效工具。信号量是一个计数器,可以用来控制对共享资源的访问次数。
参考资源链接:[协同工作示例:司机售票员进程同步与控制](https://wenku.csdn.net/doc/48h4x6pjcj?spm=1055.2569.3001.10343)
具体来说,在司机和售票员线程同步的场景中,可以使用信号量来控制车辆的启动与停止以及售票员的工作流程。首先,需要定义两个信号量:一个用于控制售票员是否可以开门,另一个用于控制司机是否可以开车。
以下是具体的编程实现方法:
1. 初始化两个信号量,一个用于售票员线程表示车门状态(初始设为1),另一个用于司机线程表示乘客是否已满(初始设为50,表示最多容纳50人)。
```c
HANDLE hSem_ConductorOpenDoor = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL); // 售票员可以开门的信号量
HANDLE hSem_DriverGo = CreateSemaphore(NULL, 50, 50, NULL); // 司机可以开车的信号量
```
2. 司机线程函数`ThreadProc_Driver`中,首先检查乘客是否已满,如果未满(`WaitForSingleObject(hSem_DriverGo, 0) == WAIT_OBJECT_0`),则释放售票员线程的信号量(`ReleaseSemaphore(hSem_ConductorOpenDoor, 1, NULL)`),表示车门可以打开;然后等待售票员线程释放的信号量(`WaitForSingleObject(hSem_ConductorOpenDoor, INFINITE)`),表示可以开车。
```c
DWORD WINAPI ThreadProc_Driver(LPVOID lpParam) {
while (1) {
if (WaitForSingleObject(hSem_DriverGo, 0) == WAIT_OBJECT_0) {
// 车上还有空位
ReleaseSemaphore(hSem_ConductorOpenDoor, 1, NULL);
WaitForSingleObject(hSem_ConductorOpenDoor, INFINITE);
// 准备开车
}
}
return 0;
}
```
3. 售票员线程函数`ThreadProc_Conductor`中,司机线程释放信号量后,售票员可以打开车门(`WaitForSingleObject(hSem_ConductorOpenDoor, INFINITE)`),服务乘客后关闭车门,并释放司机线程的信号量(`ReleaseSemaphore(hSem_DriverGo, 1, NULL)`),表示可以开车。
```c
DWORD WINAPI ThreadProc_Conductor(LPVOID lpParam) {
while (1) {
WaitForSingleObject(hSem_ConductorOpenDoor, INFINITE);
// 服务乘客,例如售票、开关车门等
ReleaseSemaphore(hSem_DriverGo, 1, NULL);
}
}
```
4. 最后,确保在程序结束时释放所有创建的信号量资源。
```c
CloseHandle(hSem_ConductorOpenDoor);
CloseHandle(hSem_DriverGo);
```
通过上述步骤和代码示例,我们可以清晰地看到如何使用信号量在多线程环境中实现司机线程和售票员线程间的同步。这种机制确保了线程间的协作按照预定的顺序进行,避免了竞态条件和资源冲突。《协同工作示例:司机售票员进程同步与控制》这篇实验报告详细讲解了这一过程,并提供了完整的示例代码,对于深入理解多线程同步机制非常有帮助。
参考资源链接:[协同工作示例:司机售票员进程同步与控制](https://wenku.csdn.net/doc/48h4x6pjcj?spm=1055.2569.3001.10343)
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