一群生产者(Producer)向一群消费者(Customer)提供产品(数据),共享缓冲池(包含有n个像素)。请使用互斥信号量互斥体实现各个进程对缓冲池的互斥使用,使用信号量空和满分别表示缓冲池中空坐标和满坐标的数量。写出解决生产者--消费者问题的α代码
时间: 2024-12-29 16:33:51 浏览: 8
在解决生产者-消费者问题时,我们可以使用互斥信号量、条件变量以及两个信号量(一个用于表示缓冲池的空位数,另一个用于表示已满的位置数)来协调进程间的同步。以下是使用Pthreads库(在C语言环境中)实现的一个基本示例:
```c
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define BUFFER_SIZE 10 // 缓冲区大小
sem_t empty, full; // 空闲位置和满信号量
int buffer[BUFFER_SIZE]; // 缓冲池
void* producer(void* arg) {
int data;
while (1) {
sem_wait(&empty); // 当缓冲池不满时,生产者等待
data = generate_data(); // 生产数据
buffer[buffer_index] = data;
buffer_index = (buffer_index + 1) % BUFFER_SIZE; // 循环索引
sem_post(&full); // 数据生产完成,唤醒消费者
}
return NULL;
}
void* consumer(void* arg) {
while (1) {
sem_wait(&full); // 当缓冲池中有数据时,消费者等待
if (buffer[buffer_index] != NULL) { // 检查是否为空
process_data(buffer[buffer_index]); // 消费数据
buffer[buffer_index] = NULL; // 数据消费完毕
sem_post(&empty); // 清空一个位置,让其他生产者进入
} else {
sem_wait(&empty); // 如果当前元素为空,则继续等待
}
}
return NULL;
}
int main() {
pthread_t producer_thread, consumer_thread;
int i;
// 初始化信号量
for (i = 0; i < 2; i++) {
sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE);
sem_init(&full, 0, 0);
}
// 创建生产者和消费者线程
pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);
// 等待线程结束
pthread_join(producer_thread, NULL);
pthread_join(consumer_thread, NULL);
// 关闭信号量
sem_destroy(&empty);
sem_destroy(&full);
return 0;
}
```
在这个代码片段中,`producer` 和 `consumer` 函数分别代表生产者和消费者进程,它们通过信号量和条件变量协作。生产者增加满信号量并减少空信号量,消费者则相反。
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