linux 信号量生产者消费者

Linux 信号量是一种进程间通信机制，用于同步进程间的操作。在生产者消费者问题中，可以使用信号量来实现生产者和消费者之间的同步。

具体实现方法如下：

1. 定义两个信号量：一个用于表示缓冲区中可用的空间数量，另一个用于表示缓冲区中已经存储的数据数量。
2. 生产者在向缓冲区中写入数据之前，需要先获取空闲空间的信号量。如果当前可用空间数量为 0，则生产者需要等待，直到有空闲空间可用。
3. 生产者写入数据后，需要释放已经存储的数据数量的信号量，表示缓冲区中已经存储了新的数据。
4. 消费者在从缓冲区中读取数据之前，需要先获取已经存储的数据数量的信号量。如果当前已经存储的数据数量为 0，则消费者需要等待，直到有数据可读。
5. 消费者读取数据后，需要释放空闲空间的信号量，表示缓冲区中有了新的空闲空间。

下面是一个简单的示例代码：

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

#define BUFFER_SIZE 10

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

sem_t empty, full;
pthread_mutex_t mutex;

void *producer(void *arg)
{
    int item = 0;
    while (1) {
        // 等待空闲空间
        sem_wait(&empty);
        pthread_mutex_lock(&mutex);

        // 生产数据
        item++;
        buffer[in] = item;
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
        printf("Producer produced item %d\n", item);

        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        // 释放已经存储的数据数量信号量
        sem_post(&full);
        sleep(1);
    }
}

void *consumer(void *arg)
{
    int item;
    while (1) {
        // 等待有数据可读
        sem_wait(&full);
        pthread_mutex_lock(&mutex);

        // 消费数据
        item = buffer[out];
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
        printf("Consumer consumed item %d\n", item);

        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        // 释放空闲空间信号量
        sem_post(&empty);
        sleep(2);
    }
}

int main()
{
    pthread_t tid1, tid2;

    sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE);
    sem_init(&full, 0, 0);
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    pthread_create(&tid1, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, consumer, NULL);

    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);

    sem_destroy(&empty);
    sem_destroy(&full);
    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return 0;
}