设计一个多个消费者和生产者的环形缓冲区
时间: 2023-10-28 07:06:08 浏览: 53
一个环形缓冲区可以通过一个数组和两个指针实现,一个指针表示下一个写入的位置,另一个指针表示下一个读取的位置。多个消费者和生产者可以通过信号量来同步访问缓冲区。
以下是一个简单的 C++ 实现:
```cpp
#include <semaphore.h>
const int BUFFER_SIZE = 16;
class CircularBuffer {
public:
CircularBuffer() : read_pos_(0), write_pos_(0) {
sem_init(&read_sem_, 0, 0);
sem_init(&write_sem_, 0, BUFFER_SIZE);
}
~CircularBuffer() {
sem_destroy(&read_sem_);
sem_destroy(&write_sem_);
}
void write(int value) {
sem_wait(&write_sem_);
buffer_[write_pos_] = value;
write_pos_ = (write_pos_ + 1) % BUFFER_SIZE;
sem_post(&read_sem_);
}
int read() {
sem_wait(&read_sem_);
int value = buffer_[read_pos_];
read_pos_ = (read_pos_ + 1) % BUFFER_SIZE;
sem_post(&write_sem_);
return value;
}
private:
int buffer_[BUFFER_SIZE];
int read_pos_;
int write_pos_;
sem_t read_sem_;
sem_t write_sem_;
};
```
在这个实现中,`write()` 和 `read()` 方法分别使用了 `write_sem_` 和 `read_sem_` 信号量来同步访问缓冲区。当一个生产者要写入时,它会尝试获取 `write_sem_` 信号量,如果缓冲区已经满了,这个方法就会被阻塞。当一个消费者要读取时,它会尝试获取 `read_sem_` 信号量,如果缓冲区已经为空,这个方法就会被阻塞。每个生产者写入一个值之后,它会释放一个 `read_sem_` 信号量,这样等待读取的消费者就可以继续执行。类似地,每个消费者读取一个值之后,它会释放一个 `write_sem_` 信号量,这样等待写入的生产者就可以继续执行。
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