生产者消费者c语言代码_生产者消费者问题、父子进程、信号量(IPC机制)：代码分享...

下面是一个简单的生产者消费者问题的 C 语言代码，使用了父子进程和信号量（IPC机制）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

#define BUFFER_SIZE 10

union semun {
    int val;
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *array;
};

int sem_id;
struct sembuf sem_op;

int init_sem(int sem_value) {
    int sem_id = semget(IPC_PRIVATE, 1, IPC_CREAT | 0666);
    if (sem_id == -1) {
        perror("semget error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    union semun sem_union;
    sem_union.val = sem_value;
    if (semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) == -1) {
        perror("semctl error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    return sem_id;
}

void del_sem() {
    if (semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, 0) == -1) {
        perror("semctl error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

void sem_p() {
    sem_op.sem_num = 0;
    sem_op.sem_op = -1;
    sem_op.sem_flg = SEM_UNDO;

    if (semop(sem_id, &sem_op, 1) == -1) {
        perror("semop error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

void sem_v() {
    sem_op.sem_num = 0;
    sem_op.sem_op = 1;
    sem_op.sem_flg = SEM_UNDO;

    if (semop(sem_id, &sem_op, 1) == -1) {
        perror("semop error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

int main() {
    int i, in = 0, out = 0;
    int buffer[BUFFER_SIZE];

    sem_id = init_sem(BUFFER_SIZE);

    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (pid == 0) { // 生产者
        for (i = 0; i < 100; i++) {
            sem_p();

            buffer[in] = i;
            printf("producer: %d\n", buffer[in]);
            in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;

            sem_v();
        }
    } else { // 消费者
        for (i = 0; i < 100; i++) {
            sem_p();

            printf("consumer: %d\n", buffer[out]);
            out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;

            sem_v();
        }

        del_sem();
    }

    return 0;
}

上述代码中，`init_sem` 函数用于初始化信号量，`del_sem` 函数用于删除信号量，`sem_p` 函数用于执行 P 操作（信号量减 1），`sem_v` 函数用于执行 V 操作（信号量加 1）。

生产者进程和消费者进程的逻辑都比较简单，它们都通过 `sem_p` 和 `sem_v` 函数对信号量进行操作，从而实现互斥和同步。其中，生产者进程将数字写入到循环队列的队尾，消费者进程从队头读取数字。如果队列已满，生产者进程将会阻塞，直到队列不满为止；如果队列已空，消费者进程将会阻塞，直到队列不空为止。

需要注意的是，由于父子进程之间共享数据段，因此需要使用 IPC 机制（信号量、共享内存等）进行进程间通信。在本例中，我们使用了信号量来实现互斥和同步。在生产者进程和消费者进程之间共享的循环队列中，我们使用了数组来实现，因为数组的访问速度比链表快。