1.先初始化缓冲区长度为6: /*buffer.h*/ typedef int buffer_item; #define BUFFER_SIZE 6 2.创建三个信号量:mutex信号量,作为互斥信号量,用于互斥的访问缓冲区; full信号量,判断缓冲区是否有值,初值为0; empty信号量,判断缓冲区是否有空缓冲区,初值为缓冲区数。 3.缓冲将会被用于两个函数:insert_item()和remove_item()。 4.编写两个函数:DWORD WINAPI producer(void *param)
时间: 2023-06-17 09:06:54 浏览: 178
和DWORD WINAPI consumer(void *param),用于生产者和消费者线程的执行。
5.在生产者线程函数中,使用while循环,不断地生成随机数,并将其插入缓冲区中。在插入前,需要使用empty信号量判断是否有空缓冲区可供使用,如果没有则阻塞线程。插入完成后,使用mutex信号量进行互斥操作,保证缓冲区的数据安全。插入成功后,释放mutex信号量,并使用full信号量通知消费者线程有新的数据可供消费。
6.在消费者线程函数中,同样使用while循环,不断地从缓冲区中取出数据。在取出前,需要使用full信号量判断是否有数据可供消费,如果没有则阻塞线程。取出完成后,同样使用mutex信号量进行互斥操作,保证缓冲区的数据安全。取出成功后,释放mutex信号量,并使用empty信号量通知生产者线程有新的空缓冲区可供使用。
7.最后,在main函数中创建两个线程,分别为生产者线程和消费者线程,并等待线程执行结束。
完整代码如下:
```c
/* buffer.h */
typedef int buffer_item;
#define BUFFER_SIZE 6
/* producer-consumer.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <Windows.h>
#include "buffer.h"
HANDLE mutex, full, empty;
buffer_item buffer[BUFFER_SIZE];
int in = 0, out = 0;
int insert_item(buffer_item item) {
if ((in + 1) % BUFFER_SIZE == out) {
return -1; // 缓冲区已满
}
buffer[in] = item;
in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
return 0;
}
int remove_item(buffer_item *item) {
if (in == out) {
return -1; // 缓冲区为空
}
*item = buffer[out];
out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
return 0;
}
DWORD WINAPI producer(void *param) {
buffer_item item;
while (1) {
item = rand() % 100; // 生成随机数
WaitForSingleObject(empty, INFINITE); // 判断是否有空缓冲区
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE); // 互斥操作缓冲区
if (insert_item(item) == -1) {
printf("Error: Buffer is full\n");
} else {
printf("Producer produced %d\n", item);
}
ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL); // 释放mutex信号量
ReleaseSemaphore(full, 1, NULL); // 通知消费者线程有新数据可供消费
}
return 0;
}
DWORD WINAPI consumer(void *param) {
buffer_item item;
while (1) {
WaitForSingleObject(full, INFINITE); // 判断是否有数据可供消费
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE); // 互斥操作缓冲区
if (remove_item(&item) == -1) {
printf("Error: Buffer is empty\n");
} else {
printf("Consumer consumed %d\n", item);
}
ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL); // 释放mutex信号量
ReleaseSemaphore(empty, 1, NULL); // 通知生产者线程有新的空缓冲区可供使用
}
return 0;
}
int main(int argc, char *argv[]) {
HANDLE producer_thread, consumer_thread;
mutex = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL); // 创建互斥信号量
full = CreateSemaphore(NULL, 0, BUFFER_SIZE, NULL); // 创建full信号量
empty = CreateSemaphore(NULL, BUFFER_SIZE, BUFFER_SIZE, NULL); // 创建empty信号量
producer_thread = CreateThread(NULL, 0, producer, NULL, 0, NULL); // 创建生产者线程
consumer_thread = CreateThread(NULL, 0, consumer, NULL, 0, NULL); // 创建消费者线程
WaitForSingleObject(producer_thread, INFINITE);
WaitForSingleObject(consumer_thread, INFINITE);
CloseHandle(mutex);
CloseHandle(full);
CloseHandle(empty);
return 0;
}
```
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