生产者消费者c代码有注释的

以下是一个带有注释的C语言生产者消费者模型代码：

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

#define BUFFER_SIZE 10   // 缓冲区大小为10

int buffer[BUFFER_SIZE]; // 缓冲区数组
sem_t empty;             // 空信号量，表示可用缓冲区槽位数量
sem_t full;              // 满信号量，表示已经被占用的缓冲区槽位数量
pthread_mutex_t mutex;   // 互斥锁，用于保证线程安全访问缓冲区
int in = 0;              // 生产者放置数据的位置
int out = 0;             // 消费者取走数据的位置

// 生产者线程函数
void *producer(void *arg) {
    int i, item;
    for (i = 0; i < 10; i++) { // 生产10个数据项
        item = rand();         // 生产一个随机数
        sem_wait(&empty);      // 等待空槽位
        pthread_mutex_lock(&mutex); // 上锁
        buffer[in] = item;           // 将数据放入缓冲区
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE; // 更新放置数据的位置
        printf("Producer produces item %d\n", item); // 打印生产信息
        pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁
        sem_post(&full);       // 发送满槽位信号
    }
    pthread_exit(NULL);      // 退出线程
}

// 消费者线程函数
void *consumer(void *arg) {
    int i, item;
    for (i = 0; i < 10; i++) { // 消费10个数据项
        sem_wait(&full);      // 等待满槽位
        pthread_mutex_lock(&mutex); // 上锁
        item = buffer[out];    // 从缓冲区取出数据
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE; // 更新取走数据的位置
        printf("Consumer consumes item %d\n", item); // 打印消费信息
        pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁
        sem_post(&empty);      // 发送空槽位信号
    }
    pthread_exit(NULL);      // 退出线程
}

int main() {
    pthread_t pid, cid;      // 生产者和消费者线程ID
    sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE); // 初始化空信号量
    sem_init(&full, 0, 0);   // 初始化满信号量
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥锁
    pthread_create(&pid, NULL, producer, NULL); // 创建生产者线程
    pthread_create(&cid, NULL, consumer, NULL); // 创建消费者线程
    pthread_join(pid, NULL);  // 等待生产者线程结束
    pthread_join(cid, NULL);  // 等待消费者线程结束
    sem_destroy(&empty);      // 销毁空信号量
    sem_destroy(&full);       // 销毁满信号量
    pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁
    return 0;                 // 程序结束
}

在这个代码中，我们使用了两个信号量 `empty` 和 `full` 来控制缓冲区的空/满状态，使用一个互斥锁 `mutex` 来保证多线程间的安全访问。在生产者和消费者线程中，我们使用 `sem_wait` 和 `sem_post` 函数来操作信号量，使用 `pthread_mutex_lock` 和 `pthread_mutex_unlock` 函数来操作互斥锁。这样就能够保证生产者和消费者之间的同步和互斥，避免了竞争条件和死锁的问题。