基于linux和vm使用C语言，采用条件变量这种线程间同步方式，实现一个生产者-消费者模型，主程序分别启动生产者线程和消费者线程。生产者线程不断顺序地将数字 10~31 写入共享缓冲区，同时消费者线程

基于Linux和VM，使用C语言和条件变量进行生产者-消费者模型的实现步骤大致如下：

1. **包含头文件**:
首先，你需要包含`pthread.h`（处理线程库），`semaphore.h`（条件变量和信号量）以及其他的必要头文件。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>

2. **结构体和全局变量**:
创建一个队列结构体，用于存储数据，以及两个互斥锁、一个条件变量和一个计数信号量。

typedef struct {
    int data[40]; // 共享缓冲区
    int count;     // 数据元素数量
    int in_use;    // 标记缓冲区是否满
    sem_t mutex;  // 互斥锁
    sem_t empty;  // 缓冲区空信号量
    sem_t full;   // 缓冲区满信号量
} Buffer;

3. **生产者函数**:
使用`sem_wait`等待空信号量，然后添加一个元素并唤醒消费者。

void *producer(void *arg) {
    Buffer *buf = (Buffer *)arg;
    for (int i = 10; i <= 31; ++i) {
        pthread_mutex_lock(&buf->mutex);
        while (buf->count == sizeof(buf->data)) { // 当缓冲区满时等待
            sem_wait(&buf->full);
        }
        buf->data[buf->count] = i;
        buf->count++;
        if (buf->count == sizeof(buf->data)) { // 添加完后设置为满
            sem_post(&buf->empty);
        } else {
            sem_post(&buf->full); // 清空信号，允许其他生产者继续
        }
        pthread_mutex_unlock(&buf->mutex);
    }
}

4. **消费者函数**:
等待缓冲区有数据可用，取出数据，更新计数，并唤醒其他消费者。

void *consumer(void *arg) {
    Buffer *buf = (Buffer *)arg;
    while (true) {
        pthread_mutex_lock(&buf->mutex);
        while (buf->count == 0) { // 当缓冲区为空时等待
            sem_wait(&buf->empty);
        }
        int num = buf->data[--buf->count]; // 取出并减少计数
        printf("Consumed %d\n", num);
        pthread_mutex_unlock(&buf->mutex);

        // 消费者处理数据后，可以释放缓冲区
        if (buf->count == 0)
            sem_post(&buf->full);
    }
}

5. **主程序**:
初始化信号量，创建线程并启动它们。

int main() {
    Buffer buffer;
    ... // 初始化信号量和缓冲区
    pthread_t producer_thread, consumer_thread;
    pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, &buffer);
    pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, &buffer);
    
    pthread_join(producer_thread, NULL);
    pthread_join(consumer_thread, NULL);
    
    return 0;
}