c语言实现生产消费跨线程用例

下面是一个使用C语言实现生产者-消费者问题的例子：

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

#define BUFFER_SIZE 5   // 缓冲区大小
#define NUM_ITEMS 20    // 生产和消费的总数

int buffer[BUFFER_SIZE];    // 缓冲区
int in = 0;                 // 下一个生产位置
int out = 0;                // 下一个消费位置

sem_t empty, full;  // 信号量
pthread_mutex_t mutex;  // 互斥锁

void *producer(void *arg) {
    int i;
    for (i = 0; i < NUM_ITEMS; i++) {
        sem_wait(&empty);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        buffer[in] = i;
        printf("Producing %d...\n", buffer[in]);
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&full);
    }
    return NULL;
}

void *consumer(void *arg) {
    int i, item;
    for (i = 0; i < NUM_ITEMS; i++) {
        sem_wait(&full);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        item = buffer[out];
        printf("Consuming %d...\n", item);
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&empty);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE);
    sem_init(&full, 0, 0);
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    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(&empty);
    sem_destroy(&full);
    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}

在这个例子中，生产者和消费者通过信号量和互斥锁实现同步。`sem_init`函数初始化信号量，`sem_wait`函数等待信号量减一，`sem_post`函数增加信号量。`pthread_mutex_init`函数初始化互斥锁，`pthread_mutex_lock`函数获得互斥锁，`pthread_mutex_unlock`函数释放互斥锁。

生产者将生产的项目放入缓冲区中，消费者从缓冲区中取出项目进行消费。当缓冲区满时，生产者需要等待，直到有一个空的位置可以存放新的项目。当缓冲区为空时，消费者需要等待，直到有一个项目可以被消费。通过使用信号量和互斥锁，这个例子中的生产者和消费者可以在不冲突的情况下同时运行。