C语言实现操作系统消费者与生产者模型实验

本篇文档是关于操作系统中的经典问题——消费者与生产者问题（Producer-Consumer Problem）的C语言实现实验代码。消费者与生产者模型是一种并发编程模式，广泛应用于多线程和并发系统中，用于管理共享资源的访问和同步。在这个例子中，生产者负责创建数据（存储在数组`g_buffer`中），而消费者负责消耗这些数据。通过互斥量（`g_hMutex`）来保证同一时间只有一个线程可以访问资源，避免数据竞争。信号量（`g_hFullSemaphore`和`g_hEmptySemaphore`）用于控制生产者何时停止生产、消费者何时等待数据以及何时通知对方。 首先，定义了一些全局变量，如缓冲区大小（`SIZE_OF_BUFFER`）、产品ID（`ProductID`）、消费者ID（`ConsumeID`）、输入计数（`in`）和输出计数（`out`）。`g_buffer`数组用于存储产品，`g_continue`标志表示是否继续生产或消费。然后，创建了互斥锁、两个信号量（一个用于表示缓冲区满，另一个用于表示缓冲区空）。 函数`Producer`被设置为线程入口点，该函数将根据循环次数填充缓冲区，并在生产完成后释放`g_hEmptySemaphore`，允许消费者进行消费。`Consumer`函数则负责消耗数据，当找到数据时会消耗一个并释放`g_hFullSemaphore`，以便其他生产者可以继续。 主函数`main`初始化了互斥锁、信号量和线程数组，然后为生产者线程创建循环。循环中，为每个生产者线程调用`Producer`函数，并处理线程创建失败的情况。同时，记录下每个线程的标识符以便于后续管理。 消费者线程的数量由`CONSUMERS_COUNT`定义，它们会在循环结束后启动，通过相同的逻辑进行数据消费。这个例子展示了如何使用C语言实现基本的消费者与生产者模型，以同步多线程间的操作，确保资源的有效管理和并发控制。这种模式在实际的多任务处理和队列系统设计中具有很高的实用价值。