c语言实现生产者多消费者

时间: 2023-08-12 15:08:48 浏览: 58
生产者多消费者问题是一个经典的同步问题,可以使用互斥锁和条件变量来实现。 以下是一个使用C语言实现的生产者多消费者问题: ```c #include <pthread.h> #include <stdio.h> #define BUFFER_SIZE 10 #define PRODUCER_NUM 2 #define CONSUMER_NUM 3 int buffer[BUFFER_SIZE]; // 缓冲区 int in = 0, out = 0; // 缓冲区读写位置 int count = 0; // 缓冲区中的元素数量 pthread_mutex_t mutex; // 互斥锁 pthread_cond_t not_full; // 缓冲区不满的条件变量 pthread_cond_t not_empty; // 缓冲区不空的条件变量 void *producer(void *arg) { int id = *(int *)arg; while (1) { pthread_mutex_lock(&mutex); while (count == BUFFER_SIZE) { printf("producer %d: buffer is full, wait...\n", id); pthread_cond_wait(&not_full, &mutex); } buffer[in] = rand(); printf("producer %d: produce item %d\n", id, buffer[in]); in = (in + 1) % BUFFER_SIZE; count++; pthread_cond_signal(&not_empty); pthread_mutex_unlock(&mutex); sleep(1); } return NULL; } void *consumer(void *arg) { int id = *(int *)arg; while (1) { pthread_mutex_lock(&mutex); while (count == 0) { printf("consumer %d: buffer is empty, wait...\n", id); pthread_cond_wait(&not_empty, &mutex); } int item = buffer[out]; printf("consumer %d: consume item %d\n", id, item); out = (out + 1) % BUFFER_SIZE; count--; pthread_cond_signal(&not_full); pthread_mutex_unlock(&mutex); sleep(2); } return NULL; } int main(int argc, char *argv[]) { pthread_t producer_threads[PRODUCER_NUM]; pthread_t consumer_threads[CONSUMER_NUM]; int producer_ids[PRODUCER_NUM]; int consumer_ids[CONSUMER_NUM]; int i; pthread_mutex_init(&mutex, NULL); pthread_cond_init(&not_full, NULL); pthread_cond_init(&not_empty, NULL); for (i = 0; i < PRODUCER_NUM; i++) { producer_ids[i] = i + 1; pthread_create(&producer_threads[i], NULL, producer, &producer_ids[i]); } for (i = 0; i < CONSUMER_NUM; i++) { consumer_ids[i] = i + 1; pthread_create(&consumer_threads[i], NULL, consumer, &consumer_ids[i]); } for (i = 0; i < PRODUCER_NUM; i++) { pthread_join(producer_threads[i], NULL); } for (i = 0; i < CONSUMER_NUM; i++) { pthread_join(consumer_threads[i], NULL); } pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_cond_destroy(&not_full); pthread_cond_destroy(&not_empty); return 0; } ``` 这个程序创建了两个生产者线程和三个消费者线程,它们共享一个缓冲区。当缓冲区已满时,生产者线程等待缓冲区不满的条件变量;当缓冲区为空时,消费者线程等待缓冲区不空的条件变量。生产者线程生产一个随机数并将其放入缓冲区中,消费者线程从缓冲区中取出一个元素并处理它。使用互斥锁来保护缓冲区的读写操作,以避免同时访问缓冲区造成的竞争情况。

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