进程同步与互斥生产者消费者c语言代码

以下是一个生产者消费者问题的简单解决方案，它使用互斥锁和条件变量来实现进程同步和互斥。

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

#define BUFFER_SIZE 10

int buffer[BUFFER_SIZE];
int count = 0;
int in = 0;
int out = 0;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t full = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void *producer(void *arg)
{
    int i;
    int item;

    for (i = 0; i < 20; i++) {
        item = rand() % 100; // 产生一个随机数
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == BUFFER_SIZE) {
            pthread_cond_wait(&empty, &mutex);
        }
        buffer[in] = item;
        printf("Producer produced %d\n", item);
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
        count++;
        pthread_cond_signal(&full);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    return NULL;
}

void *consumer(void *arg)
{
    int i;
    int item;

    for (i = 0; i < 20; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == 0) {
            pthread_cond_wait(&full, &mutex);
        }
        item = buffer[out];
        printf("Consumer consumed %d\n", item);
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
        count--;
        pthread_cond_signal(&empty);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    return NULL;
}

int main()
{
    pthread_t producer_thread, consumer_thread;

    srand(time(NULL)); // 用当前时间作为随机数种子

    pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);

    pthread_join(producer_thread, NULL);
    pthread_join(consumer_thread, NULL);

    return 0;
}

在这个代码中，生产者线程和消费者线程都会一直循环，每次生产者产生一个随机数就放入缓冲区中，并且通知消费者线程，如果缓冲区满了就等待；每次消费者从缓冲区中取出一个随机数并且通知生产者线程，如果缓冲区为空就等待。

需要注意的是，互斥锁和条件变量的初始化是通过 `PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER` 和 `PTHREAD_COND_INITIALIZER` 这两个宏定义来完成的。同时，在使用条件变量的时候，需要先获取互斥锁，然后再等待条件变量，等待时会自动释放互斥锁，等到条件满足时再重新获取互斥锁。在通知等待线程时，需要先获取互斥锁，然后再发送信号或广播，之后再释放互斥锁。