c语言实现生产者与消费者问题

生产者与消费者问题可以使用线程和信号量来实现。

以下是一个简单的C语言程序，使用互斥锁和条件变量来解决生产者和消费者问题：

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

#define BUFFER_SIZE 10

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

pthread_mutex_t mutex;
sem_t empty;
sem_t full;

void* producer(void* arg)
{
    int item;
    while (1) {
        item = rand();
        sem_wait(&empty);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        buffer[in] = item;
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
        printf("Produced item: %d\n", item);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&full);
    }
}

void* consumer(void* arg)
{
    int item;
    while (1) {
        sem_wait(&full);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        item = buffer[out];
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
        printf("Consumed item: %d\n", item);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&empty);
    }
}

int main()
{
    pthread_t tid1, tid2;

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

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

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

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

    return 0;
}

在该程序中，生产者线程和消费者线程无限循环地执行。生产者线程生成一个随机数并将其放入缓冲区中，然后唤醒消费者线程。消费者线程从缓冲区中获取一个项目并打印出来，然后唤醒生产者线程。

互斥锁用于保护缓冲区的读写操作，而信号量则用于控制缓冲区的空闲和已用空间。当缓冲区已满时，生产者线程被阻塞在 sem_wait(&empty) 处，直到有空间可用。当缓冲区为空时，消费者线程被阻塞在 sem_wait(&full) 处，直到有项目可用。

注意，该程序仅为示例，实际应用中可能需要更复杂的同步机制和错误处理。