Linux下的线程间通信-信号量

1. 生产者－消费者模型

使用的功能:

sem_init（）初始化

sem_destroy（）破坏

sem_wait（）应用程序，资源消耗（当应用程序不可用时挂起）

sem_post（）生产资源

单一生产者-单一消费者:

/*************************************************************************
 > File Name: my_senc.c
 > Author: HonestFox
 > Mail: zhweizhi@foxmail.com 
 > Created Time: Mon 18 Jul 2016 09:04:20 PM CST
 ************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
sem_t space_nums;
sem_t data_nums;
#define _SIZE 5
int buf[_SIZE];
void *consumer(void *arg)
{
 int index = 0;
 while(1)
 {
  sleep(1);
  sem_wait(&data_nums);
  int data = buf[index];
  printf("consumer done... data is : %d  index is : %d\n", data, index);
  sem_post(&space_nums);
  index++;
  index %= _SIZE;
 }
}
void *productor(void *arg)
{
 int index = 0;
 while(1)
 {
  sem_wait(&space_nums);
  buf[index] = rand() % 1234;
  printf("productor done ... data is : %d   index is : %d\n", buf[index], index);
  sem_post(&data_nums);
  ++index;
  index %= _SIZE;
 }
}
int main()
{
 sem_init(&space_nums, 0, _SIZE);
 sem_init(&data_nums, 0, 0);
 pthread_t id1, id2;
 
 pthread_create(&id1, NULL, &consumer, NULL);
 pthread_create(&id2, NULL, &productor, NULL);
 pthread_join(id1, NULL);
 pthread_join(id2, NULL);
 sem_destroy(&space_nums);
 sem_destroy(&data_nums);
 return 0;
}

运行结果:

多生产者多消费者

如果对主函数的内容进行少量修改，它将变成1个生产者和2个消费者

可以看出，两个生产者发生冲突. 消费者最终阅读了生产者写的内容，后来写了.

因此，我们应该进行一些限制，以便只有一个生产者可以进入关键区域并同时访问关键资源. 具体方法是添加“锁”

类似地线程间通信模型，对于生产者，应该添加一个“锁”以确保只有一个生产者可以同时生产（即线程间通信模型，确保生产过程是原子的）

添加锁后，操作结果如下，确实是正确的

完整代码如下

/*************************************************************************
 > File Name: my_senc.c
 > Author: HonestFox
 > Mail: zhweizhi@foxmail.com 
 > Created Time: Mon 18 Jul 2016 09:04:20 PM CST
 ************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
sem_t space_nums;
sem_t data_nums;
pthread_mutex_t consuming = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t producting= PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
#define _SIZE 6
int buf[_SIZE];
void *consumer(void *arg)
{
 int index = 0;
 while(1)
 {
  sleep(1);
  sem_wait(&data_nums);
  pthread_mutex_lock(&consuming);
  int data = buf[index];
  printf("NO.%ud consumer done... data is : %d, index = %d\n", pthread_self(), data, index);
  sem_post(&space_nums);
  index++;
  index %= _SIZE;
  pthread_mutex_unlock(&consuming);
 }
 printf("\n");
}
void *productor(void *arg)
{
 int index = 0;
 while(1)
 {
  pthread_mutex_lock(&producting);
  sem_wait(&space_nums);
  buf[index] = rand() % 1234;
  printf("         ^ No.%ud productor done ... data is : %d, index = %d\n", pthread_self(), buf[index], index);
  sem_post(&data_nums);
  ++index;
  index %= _SIZE;
  pthread_mutex_unlock(&producting);
 }
}
int main()
{
 sem_init(&space_nums, 0, _SIZE);
 sem_init(&data_nums, 0, 0);
 pthread_mutex_init(&consuming, NULL);
 pthread_mutex_init(&producting, NULL);
 
// 4 consumer, 2 productor 
 pthread_t p_id1, p_id2, p_id3, p_id4;
 pthread_t c_id1, c_id2;
 pthread_create(&p_id1, NULL, &consumer, NULL);
// pthread_create(&p_id2, NULL, &consumer, NULL);
// pthread_create(&p_id3, NULL, &consumer, NULL);
// pthread_create(&p_id4, NULL, &consumer, NULL);
 pthread_create(&c_id1, NULL, &productor, NULL);
 pthread_create(&c_id2, NULL, &productor, NULL);
//
 pthread_join(p_id1, NULL);
// pthread_join(p_id2, NULL);
// pthread_join(p_id3, NULL);
// pthread_join(p_id4, NULL);
 pthread_join(c_id1, NULL);
// pthread_join(c_id2, NULL);
 sem_destroy(&space_nums);
 sem_destroy(&data_nums);
 return 0;
}

2. 读写器模型

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