第二类读者写者问题，创建读者写者进程，如何编写main函数

在编写 main 函数时，我们需要创建多个读者和写者进程，并对它们进行同步。以下是一个简单的示例代码：

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

#define MAX_READERS 5
#define MAX_WRITERS 5

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t read_cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t write_cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

int readers_count = 0;
int writers_count = 0;
int shared_data = 0;

void *reader(void *arg) {
    int id = *(int*)arg;
    while (1) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (writers_count > 0) {
            pthread_cond_wait(&read_cv, &mutex);
        }
        readers_count++;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        printf("Reader %d read shared data: %d\n", id, shared_data);

        pthread_mutex_lock(&mutex);
        readers_count--;
        if (readers_count == 0) {
            pthread_cond_signal(&write_cv);
        }
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        sleep(rand() % 3);
    }
    return NULL;
}

void *writer(void *arg) {
    int id = *(int*)arg;
    while (1) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (readers_count > 0 || writers_count > 0) {
            pthread_cond_wait(&write_cv, &mutex);
        }
        writers_count++;

        printf("Writer %d writes shared data\n", id);
        shared_data++;

        writers_count--;
        pthread_cond_signal(&write_cv);
        pthread_cond_broadcast(&read_cv);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        sleep(rand() % 3);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t readers[MAX_READERS], writers[MAX_WRITERS];
    int reader_ids[MAX_READERS], writer_ids[MAX_WRITERS];

    // create readers
    for (int i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
        reader_ids[i] = i + 1;
        pthread_create(&readers[i], NULL, reader, &reader_ids[i]);
    }

    // create writers
    for (int i = 0; i < MAX_WRITERS; i++) {
        writer_ids[i] = i + 1;
        pthread_create(&writers[i], NULL, writer, &writer_ids[i]);
    }

    // join threads
    for (int i = 0; i < MAX_READERS; i++) {
        pthread_join(readers[i], NULL);
    }
    for (int i = 0; i < MAX_WRITERS; i++) {
        pthread_join(writers[i], NULL);
    }

    return 0;
}

在上面的代码中，我们使用了互斥锁来保护共享数据和读者计数器、写者计数器。我们还使用条件变量来进行进程同步。在 reader 函数中，每个读者首先会尝试获取互斥锁，然后检查是否有写者正在写入，如果有，则等待条件变量 read_cv，直到写者完成写入并唤醒该读者。如果没有写者正在写入，则将读者计数器加一，释放互斥锁，读取共享数据，并将读者计数器减一。在 writer 函数中，每个写者首先会尝试获取互斥锁，然后检查是否有读者或写者正在使用共享资源，如果有，则等待条件变量 write_cv，直到没有读者或写者在使用共享资源。一旦写者获得了互斥锁并且没有其他读者或写者正在使用共享资源，它将写者计数器加一，写入新数据，然后将写者计数器减一并唤醒其他写者或读者。在 main 函数中，我们首先创建多个读者和写者进程，然后等待它们运行结束并回收资源。