编写应用程序,该程序运行时能创建N个线程,其中既有读者线程又有写者线程,它们按照事先设计好的测试数据进行读写操作。用信号量和PV操作实现读者/写者问题。
时间: 2024-03-12 19:48:25 浏览: 105
编写多线程程序
好的,这是一个经典的读者/写者问题。下面是一个示例代码,使用信号量和PV操作实现读者/写者问题。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define N 100
#define READERS 5
#define WRITERS 5
int data = 0;
int readers_count = 0;
sem_t mutex, resource, readers;
void *writer(void *arg) {
int id = *(int *)arg;
free(arg);
while (1) {
sem_wait(&resource);
data++;
printf("Writer %d writes data %d\n", id, data);
sem_post(&resource);
sleep(1);
}
}
void *reader(void *arg) {
int id = *(int *)arg;
free(arg);
while (1) {
sem_wait(&readers);
sem_wait(&mutex);
readers_count++;
if (readers_count == 1) {
sem_wait(&resource);
}
sem_post(&mutex);
sem_post(&readers);
printf("Reader %d reads data %d\n", id, data);
sem_wait(&mutex);
readers_count--;
if (readers_count == 0) {
sem_post(&resource);
}
sem_post(&mutex);
sleep(1);
}
}
int main() {
pthread_t threads[N];
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&resource, 0, 1);
sem_init(&readers, 0, READERS);
for (int i = 0; i < READERS; i++) {
int *arg = malloc(sizeof(int));
*arg = i;
pthread_create(&threads[i], NULL, reader, arg);
}
for (int i = READERS; i < READERS + WRITERS; i++) {
int *arg = malloc(sizeof(int));
*arg = i;
pthread_create(&threads[i], NULL, writer, arg);
}
for (int i = 0; i < READERS + WRITERS; i++) {
pthread_join(threads[i], NULL);
}
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&resource);
sem_destroy(&readers);
return 0;
}
```
该程序创建了`READERS`个读者线程和`WRITERS`个写者线程,每个线程都会不断地进行读写操作。使用了三个信号量,分别是`mutex`、`resource`、`readers`,分别用于互斥访问读者计数器、互斥访问共享数据、控制读者数量。
在读者线程中,首先使用`readers`信号量来控制读者数量,然后使用`mutex`信号量保护读者计数器,如果是第一个读者,就使用`resource`信号量来保护共享数据;读者读完数据后,还需要再次使用`mutex`信号量来保护读者计数器,如果是最后一个读者,就释放`resource`信号量。
在写者线程中,直接使用`resource`信号量保护共享数据,写完数据后再释放`resource`信号量。
这样,就能够实现读者/写者问题的同步了。
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