6：生产者消费者问题.doc

生产者消费者问题是一个著名的线程同步问题，该问题描述如下：有一个生产者在生产产品，这些产品将提供给若干个消费者去消费，为了使生产者和消费者能并发执行，在两者之间设置一个具有多个缓冲区的缓冲池，生产者将它生产的产品放入一个缓冲区中，消费者可以从缓冲区中取走产品进行消费，显然生产者和消费者之间必须保持同步，即不允许消费者到一个空的缓冲区中取产品，也不允许生产者向一个已经放入产品的缓冲区中再次投放产品。 ??? 这个生产者消费者题目不仅常用于操作系统的课程设计，也常常在程序员和软件设计师考试中出现。并且在计算机考研的专业课考试中也是一个非常热门的问题。因此现在就针对这个问题进行详细深入的解答。 ? ??? 首先来简化问题，先假设生产者和消费者都只有一个，且缓冲区也只有一个。这样情况就简便多了。 ??? 第一．从缓冲区取出产品和向缓冲区投放产品必须是互斥进行的。可以用关键段和互斥量来完成。 ??? 第二．生产者要等待缓冲区为空，这样才可以投放产品，消费者要等待缓冲区不为空，这样才可以取出产品进行消费。并且由于有二个等待过程，所以要用二个事件或信号量来控制。 //1生产者1消费者1缓冲区 //使用二个事件，一个表示缓冲区空，一个表示缓冲区满。 //再使用一个关键段来控制缓冲区的访问 #include stdio.h #include process.h #include windows.h //设置控制台输出颜色 BOOL SetConsoleColor(WORD wAttributes) { HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); if (hConsole == INVALID_HANDLE_VALUE) return FALSE; return SetConsoleTextAttribute(hConsole, wAttributes); } const int END_PRODUCE_NUMBER = 10; //生产产品个数 int g_Buffer; //缓冲区 //事件与关键段 CRITICAL_SECTION g_cs; HANDLE g_hEventBufferEmpty, g_hEventBufferFull; //生产者线程函数 unsigned int __stdcall ProducerThreadFun(PVOID pM) { for (int i = 1; i = END_PRODUCE_NUMBER; i++) { //等待缓冲区为空 WaitForSingleObject(g_hEventBufferEmpty, INFINITE); //互斥的访问缓冲区 EnterCriticalSection(g_cs); g_Buffer = i; printf(生产者将数据%d放入缓冲区\n, i); LeaveCriticalSection(g_cs); //通知缓冲区有新数据了 SetEvent(g_hEventBufferFull); } return 0; } //消费者线程函数 unsigned int __stdcall ConsumerThreadFun(PVOID pM) { volatile bool flag = true; while (flag) { //等待缓冲区中有数据 WaitForSingleObject(g_hEventBufferFull, INFINITE); //互斥的访问缓冲区 EnterCriticalSection(g_cs); SetConsoleColor(FOREGROUND_GREEN); printf( 消费者从缓冲区中取数据%d\n, g_Buffer); SetConsoleColor(FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE); if (g_Buffer == END_PRODUCE_NUMBER) flag = false; LeaveCriticalSection(g_cs); //通知缓冲区已为空 SetEvent(g_hEventBufferEmpty); Sleep(10); //some other work should to do } return 0; } int main() { printf(生产者消费者问题 1生产者1消费者1缓冲区\n); InitializeCriticalSe