#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <semaphore.h> #define SIZE 10 int in=0; int out=0; int buffer[SIZE]; sem_t empty; sem_t full; pthread_mutex_t mutex; void *Producer() { int nextp=0; int i=0; for(; i <10; ++i) { int time = rand() % 10 + 1; usleep(time*100000); sem_wait(&empty); pthread_mutex_lock(&mutex); nextp = nextp + 1; buffer[in] = nextp; printf("Produce one message:%d\n", nextp); fflush(stdout);//printf后请一定调用这句刷新输出缓存 in = (in + 1) % SIZE; pthread_mutex_unlock(&mutex); //互斥锁解锁 sem_post(&full); } } void *Consumer() { //请补充消费者线程函数代码 int i=0; for(i=0;i<10;++i) { int time=rand()%10+1; usleep(time*100000); sem_wait(&full); pthread_mutex_lock(&mutex); int nextc=buffer[out]; out=(out+1)%SIZE; printf("Consume one message:%d\n",nextc); fflush(stdout); pthread_mutex_unlock(&mutex); sem_post(&empty); } } int main() { sem_init(&empty, 0, 10); //信号量初始化（最多容纳10条消息，容纳了10条生产者将不会生产消息） sem_init(&full, 0, 0); pthread_mutex_init(&mutex, NULL); //互斥锁初始化 pthread_t producid; pthread_t consumid; pthread_create(&producid, NULL, Producer, NULL); //创建生产者线程 pthread_create(&consumid, NULL, Consumer, NULL); //创建消费者线程 pthread_join(producid, NULL); pthread_join(consumid, NULL); sem_destroy(&empty); //信号量的销毁 sem_destroy(&full); pthread_mutex_destroy(&mutex); //互斥锁的销毁 return 0; }

这段代码实现了一个生产者-消费者模型，使用了信号量和互斥锁实现线程之间的同步和互斥。

在main函数中，我们创建了两个线程，一个是生产者线程，一个是消费者线程。生产者线程的作用是产生消息，并存储到一个大小为10的缓冲区中；消费者线程的作用是消费消息，并从缓冲区中取出消息进行处理。缓冲区使用了一个循环队列实现。

在生产者线程函数Producer和消费者线程函数Consumer中，我们使用了信号量和互斥锁来实现线程之间的同步和互斥。

empty和full是两个信号量，用来表示缓冲区中空槽位和已存储的消息数量。在Producer中，当缓冲区中空槽位数量为0时，生产者线程会阻塞等待；否则生产者线程会获取一个空槽位，产生一条消息并存储到缓冲区中，然后释放full信号量，表示缓冲区中已存储的消息数量增加了1。

在Consumer中，当缓冲区中已存储的消息数量为0时，消费者线程会阻塞等待；否则消费者线程会获取一条消息，进行处理，并释放empty信号量，表示缓冲区中空槽位数量增加了1。

在两个函数中，我们使用了互斥锁mutex来保护缓冲区的访问。在Producer中，当生产者线程获取一个空槽位时，它需要获取互斥锁mutex；在Consumer中，当消费者线程获取一条消息时，它也需要获取互斥锁mutex。这样可以保证生产者和消费者线程不会同时访问缓冲区，从而避免竞争条件的发生。

最后在main函数的末尾，我们调用了sem_destroy和pthread_mutex_destroy函数，释放了信号量和互斥锁的资源。