C语言多线程模拟：单生产者/多消费者问题实战

在本篇关于使用多线程程序模拟实现单生产者/多消费者问题的文章中，我们将探讨如何在Linux环境下利用C语言来设计一个场景，其中有一个生产者线程负责生成随机整数，而多个消费者线程（如四个消费者）依次接收并处理这些整数。每个消费者会将接收到的整数加上特定的数值后输出，以展示多线程协作的基本概念。 首先，程序的核心是`producer()`函数，它生成一个随机整数，范围在0到99之间，通过`srand()`和`rand()`函数实现随机性，并将结果返回。这个函数在单线程中执行，但通过传递指针给其他线程，实现了多线程之间的通信。 `consumer()`函数是消费者线程的实现，它接收一个整数指针作为参数，读取指针指向的值，将其加1（对于消费者1）、加2（消费者2）、加3（消费者3）或加4（消费者4），然后输出处理后的结果。这里使用了`sleep(1)`来模拟实际操作时间，防止并发操作冲突。函数返回处理后的值，但在这个例子中并未真正保存结果，而是直接返回。 `main()`函数是程序的入口点，首先定义了用于存储线程ID的数组，以及用于创建生产者和消费者线程的变量。创建生产者线程，然后调用`producer()`函数获取初始的随机数，并打印出来。接着，创建消费者线程，循环N-1次，每次传入不同的随机数副本和计数器值，以便每个消费者处理不同的整数。在创建消费者线程后，通过`pthread_join()`等待所有消费者线程完成。 值得注意的是，代码中存在一个潜在问题，即`consumer()`函数接受的指针在`consumer_thread`数组创建时可能没有正确初始化，导致线程间的数据共享可能出现错误。此外，对于消费者线程的创建，虽然理论上应该使用`randomAfter`变量，但在实际代码中，`consumer_thread`数组中的元素直接传入`&random`，这可能导致线程之间共享的数据不一致。在实际编程中，需要确保数据同步和线程安全。 总结来说，这篇C语言代码展示了如何在Linux环境中的多线程编程中实现单生产者/多消费者模式，包括线程的创建、数据传递和线程间的同步控制。然而，为了保证正确性和可扩展性，开发者需要对线程同步机制（如互斥锁、条件变量等）有深入理解，并根据实际情况调整代码，避免并发时可能出现的竞态条件和死锁。