用C语言实现PV操作生产者消费者关系

Posted 2023-03-16

用C语言实现PV操作生产者消费者关系；假定有一个生产者和一个消费者，生产者每次生产一件产品，并把生产的产品存入共享缓冲器以供消费者取走使用。消费者每次从缓冲器内取出一件产品去消费。禁止生产者将产品放入已满的缓冲器内，禁止消费者从空缓冲器内以产品。假定缓冲器内可同时存放3件产品。现在假设先生产后消费，总共要生产5个产品，先生产，也就是依次生产3个后，后两个产品进入阻塞，随后消费一个生产一个。 程序写好测试时是直接输出的，这题目简化了很多，大家帮帮忙谢谢！！

参考技术A #include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef HANDLE Semaphore; // 信号量的Windows原型
#define P(S) WaitForSingleObject(S, INFINITE) // 定义Windows下的P操作
#define V(S) ReleaseSemaphore(S, 1, NULL) // 定义Windows下的V操作

#define rate 1000

#define CONSUMER_NUM 10 /* 消费者个数 */
#define PRODUCER_NUM 10 /* 生产者个数 */
#define BUFFER_NUM 4 /* 缓冲区个数 */

char *thing[10] = ;

struct Buffer

int product[BUFFER_NUM]; // 缓冲区
int start, end; // 两个指针
g_buf;

Semaphore g_semBuffer, g_semProduct, g_mutex;

// 消费者线程
DWORD WINAPI Consumer(LPVOID para)

// i表示第i个消费者
int i = *(int *)para;
int ptr; // 待消费的内容的指针

printf(" 猪头-%03d: 猪头我来啦！\n", i);

Sleep(300);
while (1)

printf(" 猪头-%03d: 我要吃.........!\n", i);
// 等待产品
P(g_semProduct);

// 有产品，先锁住缓冲区 g_buf
P(g_mutex);

// 记录消费的物品
ptr = g_buf.start;

// 再移动缓冲区指针
g_buf.start = (g_buf.start+1)%BUFFER_NUM;

// 让其他消费者或生产者使用 g_buf
V(g_mutex);

printf(" 猪头-%03d: 我吃 buf[%d] = %s\n", i, ptr, thing[g_buf.product[ptr]]);

Sleep(rate*rand()%10+110);

// 消费完毕，并释放一个缓冲
printf(" 猪头-%03d: 我爽了！ buf[%d] = %s\n", i, ptr, thing[g_buf.product[ptr]]);
V(g_semBuffer);

return 0;


// 生产者线程
DWORD WINAPI Producer(LPVOID para)

int i = *(int *)para - CONSUMER_NUM;
int ptr;
int data; // 产品

printf("工作狂-%03d: 我来啦！\n", i);

Sleep(300);
while (1)

printf("工作狂-%03d: 我干干干…………\n", i);
Sleep(rate*rand()%10+110);

data = rand()%10;
printf("工作狂-%03d: 搞出一个东西 data = %s!\n", i, thing[data]);
// 等待存放空间
P(g_semBuffer);

// 有地方，先锁住缓冲区 g_buf
P(g_mutex);

// 记录消费的物品
ptr = g_buf.end;

// 再移动缓冲区指针
g_buf.end = (g_buf.end+1)%BUFFER_NUM;

// 让其他消费者或生产者使用 g_buf
V(g_mutex);

printf("工作狂-%03d: 搁到 buf[%d] = %s\n", i, ptr, thing[data]);
g_buf.product[ptr] = data;

Sleep(rate/2*rand()%10+110);

// 放好了完毕，释放一个产品
printf("工作狂-%03d: buf[%d] = %s 放好了，大家吃！\n", i, ptr, thing[g_buf.product[ptr]]);
V(g_semProduct);

return 0;


int main(int argc, char *argv[])

// 线程技术，前面为消费者线程，后面为生产者线程
HANDLE hThread[CONSUMER_NUM+PRODUCER_NUM]; // 线程计数

//srand(time());
DWORD tid;
int i=0;

// 初始化信号量
g_mutex = CreateSemaphore(NULL, BUFFER_NUM, BUFFER_NUM, "mutexOfConsumerAndProducer");
g_semBuffer = CreateSemaphore(NULL, BUFFER_NUM, BUFFER_NUM, "BufferSemaphone");
g_semProduct = CreateSemaphore(NULL, 0, BUFFER_NUM, "ProductSemaphone");

if ( !g_semBuffer || !g_semProduct || !g_mutex)

printf("Create Semaphone Error!\n");
return -1;


int totalThreads = CONSUMER_NUM+PRODUCER_NUM;
// 开启消费者线程
printf("先请猪头们上席！\n");
for (i=0; i<CONSUMER_NUM; i++)

hThread[i] = CreateThread(NULL, 0, Consumer, &i, 0, &tid);
if ( hThread[i] ) WaitForSingleObject(hThread[i], 10);


printf("厨子们就位！\n");
for (; i<totalThreads; i++)

hThread[i] = CreateThread(NULL, 0, Producer, &i, 0, &tid);
if ( hThread[i] ) WaitForSingleObject(hThread[i], 10);


// 生产者和消费者的执行
WaitForMultipleObjects(totalThreads, hThread, TRUE, INFINITE);
return 0;