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: 16
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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