用c语言在main函数下,创建4个线程,两个线程为生产者线程,两个线程为消费者线程,尝试实现两个生产者线程和两个消费者线程共享3个缓冲区的情况
时间: 2023-12-29 16:55:07 浏览: 138
好的,我可以为您解答这个问题。
首先,您需要使用C语言中的线程库,比如pthread库,来创建线程。您需要创建4个线程,两个线程作为生产者线程,两个线程作为消费者线程。在这里,您可以使用pthread_create()函数来创建线程。
接下来,您需要实现共享3个缓冲区的情况。在这里,您可以创建一个缓冲区数组,大小为3,表示共有3个缓冲区。您需要使用互斥锁和条件变量来实现线程之间的同步和互斥。
当生产者线程想要向缓冲区中添加数据时,它需要先获得互斥锁。当它成功地获得了互斥锁时,它需要检查缓冲区是否已满。如果缓冲区已满,则生产者线程需要等待条件变量的信号。如果缓冲区未满,则生产者线程可以向缓冲区中添加数据,并释放互斥锁。当生产者线程完成添加数据时,它需要向等待在条件变量上的消费者线程发送信号。
当消费者线程想要从缓冲区中获取数据时,它也需要先获得互斥锁。当它成功地获得了互斥锁时,它需要检查缓冲区是否为空。如果缓冲区为空,则消费者线程需要等待条件变量的信号。如果缓冲区不为空,则消费者线程可以从缓冲区中获取数据,并释放互斥锁。当消费者线程完成获取数据时,它需要向等待在条件变量上的生产者线程发送信号。
您可以在main函数中创建4个线程,并让它们执行生产者和消费者的任务。下面是示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#define BUFFER_SIZE 3
int buffer[BUFFER_SIZE]; // 缓冲区数组
int in = 0; // 生产者消费者所共享的指针变量
int out = 0; // 生产者消费者所共享的指针变量
pthread_mutex_t mutex; // 互斥锁
pthread_cond_t empty; // 缓冲区为空的条件变量
pthread_cond_t full; // 缓冲区为满的条件变量
void *producer(void *arg) {
int i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
pthread_mutex_lock(&mutex); // 获得互斥锁
while ((in + 1) % BUFFER_SIZE == out)
pthread_cond_wait(&full, &mutex); // 缓冲区为满,等待条件变量的信号
buffer[in] = i;
in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
pthread_cond_signal(&empty); // 向等待在条件变量上的消费者线程发送信号
pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放互斥锁
}
pthread_exit(NULL);
}
void *consumer(void *arg) {
int i, data;
for (i = 0; i < 10; i++) {
pthread_mutex_lock(&mutex); // 获得互斥锁
while (in == out)
pthread_cond_wait(&empty, &mutex); // 缓冲区为空,等待条件变量的信号
data = buffer[out];
out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
printf("Consumer %d: %d\n", (int)arg, data);
pthread_cond_signal(&full); // 向等待在条件变量上的生产者线程发送信号
pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放互斥锁
}
pthread_exit(NULL);
}
int main() {
pthread_t tid[4];
int i;
// 初始化互斥锁和条件变量
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&empty, NULL);
pthread_cond_init(&full, NULL);
// 创建4个线程
for (i = 0; i < 2; i++)
pthread_create(&tid[i], NULL, producer, NULL);
for (i = 2; i < 4; i++)
pthread_create(&tid[i], NULL, consumer, (void *)(i - 1));
// 等待所有线程结束
for (i = 0; i < 4; i++)
pthread_join(tid[i], NULL);
// 销毁互斥锁和条件变量
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&empty);
pthread_cond_destroy(&full);
return 0;
}
```
希望能对您有所帮助!
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