编写一个程序,程序运行时能创建N个线程,其中既有读者线程又有写者线程,它们按照事先设计好的测试数据进行读写操作。用信号量和PV操作实现读者/写者问题。
时间: 2024-03-10 10:46:39 浏览: 62
以下是一个基于信号量和PV操作实现读者/写者问题的程序示例,其中N个线程中有2个写者线程,其余线程为读者线程。其中,测试数据为一个长度为10的整型数组,初始值为0,读者线程每次读取数组中的一个元素并输出,写者线程每次将数组中的一个元素加1。为了避免竞争,读者和写者之间需要互斥。代码如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define N 5
#define M 10
int data[M] = {0}; // 测试数据
sem_t mutex, wmutex; // 读者和写者之间互斥的信号量
int reader_count = 0; // 当前读者数量
void *reader(void *arg) {
int i;
for (i = 0; i < M; i++) {
sem_wait(&mutex); // P操作,获取读者和写者之间的互斥信号量
reader_count++; // 读者数量加1
if (reader_count == 1) {
sem_wait(&wmutex); // 如果是第一个读者,需要获取写者互斥信号量
}
sem_post(&mutex); // V操作,释放读者和写者之间的互斥信号量
// 读取数据
printf("Reader %d read data[%d] = %d\n", (int)arg, i, data[i]);
sem_wait(&mutex); // P操作,获取读者和写者之间的互斥信号量
reader_count--; // 读者数量减1
if (reader_count == 0) {
sem_post(&wmutex); // 如果是最后一个读者,释放写者互斥信号量
}
sem_post(&mutex); // V操作,释放读者和写者之间的互斥信号量
}
pthread_exit(NULL);
}
void *writer(void *arg) {
int i;
for (i = 0; i < M; i++) {
sem_wait(&wmutex); // P操作,获取写者互斥信号量
// 写入数据
data[i]++;
sem_post(&wmutex); // V操作,释放写者互斥信号量
}
pthread_exit(NULL);
}
int main() {
pthread_t threads[N];
int i;
// 初始化信号量
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&wmutex, 0, 1);
// 创建线程
for (i = 0; i < N; i++) {
if (i < 2) {
pthread_create(&threads[i], NULL, writer, (void*)i);
} else {
pthread_create(&threads[i], NULL, reader, (void*)i);
}
}
// 等待线程结束
for (i = 0; i < N; i++) {
pthread_join(threads[i], NULL);
}
// 销毁信号量
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&wmutex);
return 0;
}
```
在上述代码中,使用了两个信号量mutex和wmutex,mutex用于读者和写者之间的互斥,wmutex用于写者之间的互斥。读者和写者之间的互斥通过reader_count变量实现,即在读者进入和离开临界区时,判断是否是第一个读者或最后一个读者,如果是,则需要获取或释放写者互斥信号量。
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