编写利用记录型信号量解决生产者消费者问题代码

我们可以使用信号量实现生产者消费者问题。

示例代码如下：

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

sem_t empty, full;
pthread_mutex_t mutex;
int buffer[10];
int fill = 0;
int use = 0;

void put(int value) {
    buffer[fill] = value;
    fill = (fill + 1) % 10;
}

int get() {
    int tmp = buffer[use];
    use = (use + 1) % 10;
    return tmp;
}

void *producer(void *arg) {
    int i;
    for (i = 0; i < 100; i++) {
        sem_wait(&empty);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        put(i);
        printf("Producer: %d\n", i);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&full);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

void *consumer(void *arg) {
    int i, tmp = 0;
    while (tmp != -1) {
        sem_wait(&full);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        tmp = get();
        printf("Consumer: %d\n", tmp);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sem_post(&empty);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t pid, cid;

    sem_init(&empty, 0, 10);
    sem_init(&full, 0, 0);
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    pthread_create(&pid, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&cid, NULL, consumer, NULL);

    pthread_join(pid, NULL);
    pthread_join(cid, NULL);

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

    return 0;
}

在这个示例代码中，我们定义了一个大小为10的循环缓冲区(buffer)。生产者通过put函数向缓冲区添加数据，消费者通过get函数从缓冲区取出数据。

empty信号量表示空闲的缓冲区数量，full信号量表示已填充的缓冲区数量。如果缓冲区已满，生产者会等待empty信号量，如果缓冲区已空，消费者会等待full信号量。

使用互斥锁(mutex)来保证对缓冲区的访问是互斥的，避免多个线程同时访问缓冲区导致数据错误。

主函数中创建生产者线程和消费者线程，等待它们完成后销毁信号量和互斥锁。

希望这个示例代码能够帮到您。