进程同步生产者与消费者c

在C语言中，可以使用信号量（Semaphore）来实现进程同步。以下是一个基于信号量的生产者消费者模型的示例代码：

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

#define BUFFER_SIZE 10

int buffer[BUFFER_SIZE];
sem_t empty, full, mutex;
int in = 0, out = 0;

void *producer(void *arg);
void *consumer(void *arg);

int main(int argc, char *argv[]) {
    sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE);
    sem_init(&full, 0, 0);
    sem_init(&mutex, 0, 1);
    pthread_t tid1, tid2;
    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);
    sem_destroy(&mutex);
    return 0;
}

void *producer(void *arg) {
    int item;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        item = rand() % 100; // 随机生成生产的数据
        sem_wait(&empty);
        sem_wait(&mutex);
        buffer[in] = item;
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
        printf("Producer produced %d\n", item);
        sem_post(&mutex);
        sem_post(&full);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

void *consumer(void *arg) {
    int item;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        sem_wait(&full);
        sem_wait(&mutex);
        item = buffer[out];
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
        printf("Consumer consumed %d\n", item);
        sem_post(&mutex);
        sem_post(&empty);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

在该代码中，使用了三个信号量empty、full和mutex。empty表示缓冲区中空槽的数量，full表示缓冲区中满槽的数量，mutex用于保护缓冲区的访问。在生产者和消费者线程中，使用sem_wait()和sem_post()函数对信号量进行操作，当empty和full的值为0时，线程会被阻塞，直到有空槽或满槽可用；当mutex的值为0时，线程也会被阻塞，直到其他线程释放了mutex。在生产者线程中，每次生成一个数据后，会将empty信号量的值减1，并将数据存储到缓冲区中；在消费者线程中，每次从缓冲区中取出一个数据后，会将full信号量的值减1，并将数据消费掉。通过使用信号量，可以保证生产者和消费者的操作是互斥的，且不会发生缓冲区溢出或下溢的情况。