用高级语言模拟生产者消费者问题的实现(缓冲区容量为8),但是该程序存在缺陷,不能循环利用缓冲区,当出现如下图所示的情况时,表示有两个空闲的缓冲区,但运行程序时生产者却不能放置产品,请修改程序以得到正确的运行结果(部分源代码由任课教师提供如下)
时间: 2024-06-12 19:06:01 浏览: 7
以下是修改后的程序:
```python
import threading
import time
# 缓冲区
buffer = []
# 缓冲区容量
buffer_capacity = 8
# 互斥锁
mutex = threading.Lock()
# 条件变量
not_full = threading.Condition(mutex)
not_empty = threading.Condition(mutex)
class Producer(threading.Thread):
def run(self):
global buffer
while True:
# 模拟生产耗时
time.sleep(1)
not_full.acquire()
while len(buffer) == buffer_capacity:
# 缓冲区已满,等待消费者消费
not_full.wait()
# 生产一个产品
buffer.append(1)
print("Producer produced 1, buffer size: ", len(buffer))
not_empty.notify()
not_full.release()
class Consumer(threading.Thread):
def run(self):
global buffer
while True:
# 模拟消费耗时
time.sleep(2)
not_empty.acquire()
while len(buffer) == 0:
# 缓冲区已空,等待生产者生产
not_empty.wait()
# 消费一个产品
buffer.pop(0)
print("Consumer consumed 1, buffer size: ", len(buffer))
not_full.notify()
not_empty.release()
# 创建生产者和消费者线程
producer = Producer()
consumer = Consumer()
# 启动线程
producer.start()
consumer.start()
# 等待线程结束
producer.join()
consumer.join()
```
在原有的代码基础上,我们使用条件变量来保证在缓冲区已满或已空时能够正确挂起和唤醒线程。具体来说,`not_full`条件变量用于生产者线程,当缓冲区已满时,生产者线程调用`wait()`方法挂起自己,并释放互斥锁,等待消费者线程唤醒。当消费者线程消费了一个产品后,调用`notify()`方法唤醒一个生产者线程。`not_empty`条件变量用于消费者线程,当缓冲区已空时,消费者线程调用`wait()`方法挂起自己,并释放互斥锁,等待生产者线程唤醒。当生产者线程生产了一个产品后,调用`notify()`方法唤醒一个消费者线程。
这样,就能够正确地利用缓冲区,实现循环利用。
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