生产者消费者代码(C++版)_生产者与消费者代码,生产者消费者c++代码资源-CSDN下载

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在多线程编程中，"生产者-消费者"模型是一个经典的并发问题，它涉及到了如何在多个线程间共享资源并协同工作。本示例是使用C++实现的一个解决方案，结合了Posix信号量和互斥量来确保线程安全和同步。生产者-消费者问题的基本概念是这样的：生产者线程生成数据并放入一个有限大小的缓冲区，而消费者线程则从这个缓冲区取出并处理数据。关键在于如何避免生产者过度填充缓冲区（当缓冲区满时）或消费者过早地尝试从空缓冲区中取数据。在C++中，Posix API提供了信号量和互斥量来帮助解决这些问题。信号量用于控制对资源的访问数量，而互斥量用于确保同一时间只有一个线程可以访问共享资源。 1. **Posix信号量**：信号量是一种同步机制，它可以用来限制对特定资源的并发访问数量。在生产者-消费者问题中，我们可以使用一个计数信号量来表示缓冲区中的空闲位置数量。每当生产者生产一个产品并放入缓冲区时，它会减少信号量的值；反之，消费者消费一个产品后，会增加信号量的值。当信号量为0时，表示缓冲区已满，生产者需要等待；当信号量等于缓冲区大小时，表示缓冲区为空，消费者需要等待。 2. **Posix互斥量**：互斥量主要用于保护共享资源的访问，确保在任何时候只有一个线程能够持有互斥量并访问资源。在我们的例子中，互斥量可以用于保护缓冲区的访问，防止生产者和消费者同时修改缓冲区的状态。生产者和消费者在存取数据前都需要获取互斥量，完成操作后再释放，这样可以确保数据的一致性。 C++代码中，可能包含以下关键步骤： - 初始化信号量和互斥量。 - 生产者线程： - 生产数据。 - 使用互斥量锁定，检查缓冲区是否还有空间。 - 如果有空间，将数据放入缓冲区，然后递减信号量的值。 - 释放互斥量。 - 消费者线程： - 使用互斥量锁定，检查缓冲区是否有数据。 - 如果有数据，从缓冲区取出数据，然后递增信号量的值。 - 释放互斥量，处理数据。通过这种方式，生产者和消费者可以有效地协同工作，同时避免了竞争条件和死锁等问题。文件名`producer-consumer`很可能包含了实现这些逻辑的源代码文件，如`producer.cpp`和`consumer.cpp`，以及可能的主程序文件`main.cpp`，它们共同构成了完整的生产者-消费者问题的C++解决方案。这个示例不仅展示了多线程编程中的基础同步技术，还提供了实践这些概念的实际代码，对于学习和理解C++并发编程非常有帮助。通过深入分析和理解这段代码，你可以更好地掌握如何在实际项目中应用这些工具来解决复杂的并发问题。

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producer-consumer.tar.gz （3个子文件）

producer-consumer

main.cpp 1KB

Makefile 162B

commen.h 4KB

#include "commen.h" //缓冲区 Storage *storage; //生产者-线程 void *producer(void *args) { int id = *(int *)args; delete (int *)args; while (1) storage->produce(id); //生产 return NULL; } //消费者-线程 void *consumer(void *args) { int id = *(int *)args; delete (int *)args; while (1) storage->consume(id); //消费 return NULL; } //主控线程 int main() { int nProducer = 1; int nConsumer = 2; cout << "please input the number of producer: "; cin >> nProducer; cout << "please input the number of consumer: "; cin >> nConsumer; cout << "please input the size of buffer: "; int size; cin >> size; storage = new Storage(size); pthread_t *thread = new pthread_t[nProducer+nConsumer]; //创建消费者进程 for (int i = 0; i < nConsumer; ++i) pthread_create(&thread[i], NULL, consumer, new int(i)); //创建生产者进程 for (int i = 0; i < nProducer; ++i) pthread_create(&thread[nConsumer+i], NULL, producer, new int(i)); //等待线程结束 for (int i = 0; i < nProducer+nConsumer; ++i) pthread_join(thread[i], NULL); delete storage; delete []thread; }

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