用python编写生产者与消费者模型,运用互斥信号量、空位信号量和满位信号量
时间: 2024-02-18 17:59:15 浏览: 131
好的,我可以解答您的问题。以下是一个用 Python 编写生产者与消费者模型的示例代码,其中使用了互斥信号量、空位信号量和满位信号量。
```python
import threading
import time
# 互斥信号量
mutex = threading.Semaphore(1)
# 空位信号量
empty = threading.Semaphore(5)
# 满位信号量
full = threading.Semaphore(0)
# 缓冲区
buffer = []
# 生产者线程
class Producer(threading.Thread):
def run(self):
global mutex, empty, full, buffer
while True:
# 等待空位信号量
empty.acquire()
# 获取互斥信号量
mutex.acquire()
# 生产数据并放入缓冲区
buffer.append(1)
print("Produced 1, buffer size: ", len(buffer))
# 释放互斥信号量
mutex.release()
# 发送满位信号量
full.release()
time.sleep(1)
# 消费者线程
class Consumer(threading.Thread):
def run(self):
global mutex, empty, full, buffer
while True:
# 等待满位信号量
full.acquire()
# 获取互斥信号量
mutex.acquire()
# 从缓冲区中取出数据并消费
data = buffer.pop()
print("Consumed 1, buffer size: ", len(buffer))
# 释放互斥信号量
mutex.release()
# 发送空位信号量
empty.release()
time.sleep(1)
# 创建生产者和消费者线程并启动
Producer().start()
Consumer().start()
```
在这个示例中,我们使用了 `threading.Semaphore` 类来创建互斥信号量、空位信号量和满位信号量。其中,互斥信号量的初始值为 1,用于保护对缓冲区的访问。空位信号量的初始值为 5,用于限制缓冲区中存放的数据数量。满位信号量的初始值为 0,用于表示缓冲区中有数据可以被消费。
在生产者线程中,我们首先等待空位信号量,然后获取互斥信号量,生产数据并放入缓冲区,释放互斥信号量并发送满位信号量。在消费者线程中,我们首先等待满位信号量,然后获取互斥信号量,从缓冲区中取出数据并消费,释放互斥信号量并发送空位信号量。
这样,就实现了一个基本的生产者与消费者模型,运用了互斥信号量、空位信号量和满位信号量。
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