使用信号量编写C语言程序解决读者-写者问题。有若干个写者线程、若干个读者线程,他们共享一个变量int data.要求:(1)一个写者修改变量时,别人不能来读或者写; (2)允许多个读者同时读该变量。
时间: 2024-05-04 12:19:52 浏览: 101
以下是使用信号量编写的解决读者-写者问题的C语言程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define MAX_THREADS 10 // 最大线程数
#define MAX_DATA 100 // 最大数据量
int data = 0; // 共享变量
int reader_count = 0; // 当前读者数量
sem_t mutex; // 互斥信号量,用于实现写者优先
sem_t rw_mutex; // 读写锁信号量,用于实现读者优先
void* writer(void* arg) {
int id = *(int*)arg;
while (1) {
sem_wait(&mutex); // 申请互斥信号量
printf("Writer %d is writing data\n", id);
data = (data + 1) % MAX_DATA; // 修改共享变量
sem_post(&mutex); // 释放互斥信号量
sleep(1);
}
return NULL;
}
void* reader(void* arg) {
int id = *(int*)arg;
while (1) {
sem_wait(&rw_mutex); // 申请读写锁信号量
reader_count++; // 当前读者数量加1
if (reader_count == 1) {
sem_wait(&mutex); // 如果是第一个读者,需要申请互斥信号量
}
sem_post(&rw_mutex); // 释放读写锁信号量
printf("Reader %d is reading data: %d\n", id, data);
sleep(1);
sem_wait(&rw_mutex); // 申请读写锁信号量
reader_count--; // 当前读者数量减1
if (reader_count == 0) {
sem_post(&mutex); // 如果是最后一个读者,需要释放互斥信号量
}
sem_post(&rw_mutex); // 释放读写锁信号量
}
return NULL;
}
int main() {
pthread_t threads[MAX_THREADS];
int thread_ids[MAX_THREADS];
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&rw_mutex, 0, 1);
// 创建写者线程
for (int i = 0; i < 3; i++) {
thread_ids[i] = i + 1;
pthread_create(&threads[i], NULL, writer, &thread_ids[i]);
}
// 创建读者线程
for (int i = 3; i < 6; i++) {
thread_ids[i] = i + 1;
pthread_create(&threads[i], NULL, reader, &thread_ids[i]);
}
// 等待所有线程结束
for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {
pthread_join(threads[i], NULL);
}
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&rw_mutex);
return 0;
}
```
程序中使用了两个信号量:一个互斥信号量mutex用于实现写者优先,一个读写锁信号量rw_mutex用于实现读者优先。当一个写者线程要修改共享变量时,需要申请互斥信号量mutex,读者线程需要申请读写锁信号量rw_mutex。当一个读者线程要读取共享变量时,需要先申请读写锁信号量rw_mutex,然后判断当前是否是第一个读者,如果是,则需要申请互斥信号量mutex,如果不是,则直接读取共享变量。当最后一个读者线程读取完共享变量后,需要释放互斥信号量mutex。
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