Windows环境下进程同步与互斥:生产者-消费者问题解析

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"该代码实现了一个基于Windows API的生产者消费者问题的示例,使用了临界区(CRITICAL_SECTION)和信号量(Semaphore)进行进程同步和互斥。" 在多线程编程中,进程同步与互斥是关键的概念,用于确保多个线程在访问共享资源时的正确性和一致性。在这个示例中,`ProducConsum`函数处理生产者消费者问题,它创建并启动生产者和消费者线程。`Thread_Producter`和`Thread_Consumer`分别是生产者和消费者的线程函数。 生产者消费者问题是并发编程中的一个经典问题,描述的是生产者线程生产产品并放入缓冲区,而消费者线程从缓冲区取出并消费产品。问题的关键在于保证生产者不会在缓冲区满时继续生产,同时消费者也不会在缓冲区空时尝试消费。 代码中定义了以下关键数据结构和变量: 1. `CRITICAL_SECTION sem_mutex`: 临界区对象,用于保护对共享资源(如缓冲区)的访问,确保同一时间只有一个线程可以访问。 2. `HANDLE sem_full` 和 `HANDLE sem_avail`: 两个信号量对象,`sem_full`表示缓冲区中有产品的数量,`sem_avail`表示缓冲区可用的位置数量。 `#define SEM_MAX_FULL 64` 定义了缓冲区的最大容量,`#define MAX_THREAD_NUM 64` 定义了最大线程数。 `ThreadInfo` 结构体存储每个线程的信息,包括序列号、实体(可能是产品类型)、延迟和持续时间。 在`main`函数中,调用`ProducConsum`,传入数据文件名,从文件读取线程信息,并创建相应的线程。`inFile`用于从文件读取线程的配置,如序列号、产品类型等。 `ProducConsum`函数内部,`while`循环用于读取文件中的线程配置,创建相应数量的线程,并启动它们。每个线程都有其特定的延迟和持续时间,这可能会影响它们的生产或消费速度。 在生产者线程`Thread_Producter`中,会使用`sem_mutex`进行互斥访问,使用`sem_full`信号量控制何时可以生产产品(当缓冲区有可用空间时)。类似地,消费者线程`Thread_Consumer`使用`sem_mutex`进行互斥,并使用`sem_avail`信号量控制何时可以消费产品(当缓冲区有产品时)。 通过这种方式,生产者和消费者线程可以协同工作,避免了竞争条件,确保了数据的一致性,实现了进程同步和互斥。