2.使用信号量解决读者-写者问题。有若干个写者线程、若干个读者线程,他们共享一个变量int data。要求:一个写者修改变量时,别人不能来读或者写;允许多个读者同时读该变量。
时间: 2024-05-05 12:21:27 浏览: 65
读者-写者问题是一类经典的并发问题,信号量是解决该问题的一种常用方法。在本题中,我们可以使用两个信号量来实现对变量data的读写控制,分别是readcount和writecount。
首先,定义两个全局变量readcount和writecount,初始值均为1。readcount表示当前读者线程的数量,writecount表示当前写者线程的数量。
当一个读者线程要读取data时,需要执行以下操作:
1. 等待readcount信号量,如果此时writecount的值为1,则可以继续执行,否则需要阻塞等待。
2. 读取data变量的值。
3. 释放readcount信号量。
当一个写者线程要修改data时,需要执行以下操作:
1. 等待writecount信号量,如果此时readcount的值为1,则可以继续执行,否则需要阻塞等待。
2. 修改data变量的值。
3. 释放writecount信号量。
下面是使用Python实现的示例代码:
```python
import threading
readcount = 1
writecount = 1
data = 0
readcount_sem = threading.Semaphore(readcount)
writecount_sem = threading.Semaphore(writecount)
class ReaderThread(threading.Thread):
def run(self):
global readcount, writecount, data
readcount_sem.acquire()
if readcount == 1:
writecount_sem.acquire()
readcount += 1
readcount_sem.release()
# 读取data变量的值
print("ReaderThread: read data = %d" % data)
readcount_sem.acquire()
readcount -= 1
if readcount == 0:
writecount_sem.release()
readcount_sem.release()
class WriterThread(threading.Thread):
def run(self):
global readcount, writecount, data
writecount_sem.acquire()
if writecount == 1:
readcount_sem.acquire()
writecount += 1
writecount_sem.release()
# 修改data变量的值
data += 1
print("WriterThread: write data = %d" % data)
writecount_sem.acquire()
writecount -= 1
if writecount == 0:
readcount_sem.release()
writecount_sem.release()
# 创建10个读者线程和5个写者线程
for i in range(10):
ReaderThread().start()
for i in range(5):
WriterThread().start()
```
在该示例代码中,我们使用了Python中的threading模块来创建并启动了10个读者线程和5个写者线程。在每个线程的run方法中,我们按照上述步骤来实现了对data变量的读写控制。通过运行该示例代码,我们可以看到读者线程可以同时读取data变量的值,而写者线程在修改data变量的值时会阻塞其他线程的读写操作。