如何用C语言实现多线程下生产者消费者互斥同步问题

Python034

如何用C语言实现多线程下生产者消费者互斥同步问题,第1张

生产者,消费者互斥同步参考如下代码:

#include <stdio.h>  

#include <stdlib.h>  

#include <unistd.h>  

#include <pthread.h>  

#include <errno.h>  

#include <error.h>  

#include <semaphore.h>  

  

#define PRODUCER_NUM 10  

#define CONSUMER_MUM 8  

#define BUFFER_SIZE 20  

#define SLEEP_TIME 1  

#define error_exit( _msg_ ) error(EXIT_FAILURE, errno, _msg_)  

  

int print()  

void *consumer_thread(void *args)  

void *producer_thread(void *args)  

  

sem_t can_produce  

sem_t can_consume  

pthread_mutex_t mutex  

int produce_index = 0  

int consume_index = 0  

int producer_id = 0  

int consumer_id = 0  

int buffer[BUFFER_SIZE] = {0}  

int main()  

{  

    int i  

    pthread_t producer[PRODUCER_NUM]  

    pthread_t consumer[CONSUMER_MUM]  

    int sinit1 = sem_init(&can_produce, 0, BUFFER_SIZE)  

    int sinit2 = sem_init(&can_consume, 0, 0)  

    if(sinit1 || sinit2)  

        error_exit("sem_init")  

    if(pthread_mutex_init(&mutex, NULL))  

        error_exit("pthread_mutex_init")  

    for(i=0 i<PRODUCER_NUM i++)  

        if(pthread_create(&producer[i], NULL, producer_thread, NULL))  

            error_exit("pthread_create")  

    for(i=0 i<CONSUMER_MUM i++)  

        if(pthread_create(&consumer[i], NULL, consumer_thread, NULL))  

            error_exit("pthread_create")  

    for(i=0 i<PRODUCER_NUM i++)  

        pthread_join(producer[i], NULL)  

    for(i=0 i<CONSUMER_MUM i++)  

        pthread_join(consumer[i], NULL)  

}  

void *producer_thread(void *args)  

{  

    int id = producer_id++  

    while(1){  

        sleep(SLEEP_TIME)  

        pthread_mutex_lock(&mutex)  

        sem_wait(&can_produce)  

        printf("Producer id %d in %d.\n", id, produce_index)  

        buffer[produce_index] = 1  

        produce_index = (produce_index + 1) % BUFFER_SIZE  

        print()  

        sem_post(&can_consume)  

        pthread_mutex_unlock(&mutex)  

    }  

    return NULL  

}  

void *consumer_thread(void *args)  

{  

    int id = consumer_id++  

    while(1){  

        sleep(SLEEP_TIME)  

        pthread_mutex_lock(&mutex)  

        sem_wait(&can_consume)  

        printf("Consumer id %d in %d.\n", id, consume_index)  

        buffer[consume_index] = 0  

        consume_index = (consume_index + 1) % BUFFER_SIZE  

        print()  

        sem_post(&can_produce)  

        pthread_mutex_unlock(&mutex)  

    }  

    return NULL  

}  

int print()  

{  

    int i  

    printf("Buffer:\n")  

    for(i = 0 i < BUFFER_SIZE i++)  

        printf("___")  

    printf("\n")  

    for(i = 0 i < BUFFER_SIZE i++)  

        printf("|%d|", buffer[i])  

    printf("\n")  

    for(i = 0 i < BUFFER_SIZE i++)  

        printf("___")  

    printf("\n")  

    return 0  

}

如果你将mutex_c换成mutex_p,则不会死锁,因为,你第一个线程锁上后,切换到第二个线程,因为mutex_p未释放,第二个线程无法获取mutex_p,进入等待状态,此时OS将再次调度第一个线程,直到第一个线程释放mutex_p之后,第二个线程才会被激活,然后调试第二线程,获取mutex_p.

使用OS提供的互斥量来保护公共资源还是比较安全的,但如果用二值信号量的话,就可能会有优先级反转的情况.