Windows 多线程(七) 生产者和消费者
来源:互联网 发布:sql2000还原数据库失败 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 07:38
本文参考:http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7577591
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。
#include "stdio.h"#include "process.h"#include "windows.h"//一个生产者,一个消费者,一个缓冲区//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;}returnSetConsoleTextAttribute(hConsole,wAttributes);}const int END_PRODUCE_NUMBER =10;int g_Buffer;//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",g_Buffer);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){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(" 消费者从缓冲区中去数据%d\n",g_Buffer);SetConsoleColor(FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_BLUE);if(g_Buffer ==END_PRODUCE_NUMBER)flag =false;LeaveCriticalSection(&g_cs);//通知缓冲区为空SetEvent(g_hEventBufferEmpty);Sleep(10);}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");InitializeCriticalSection(&g_cs);//创建二个自动复位事件,一个表示缓冲区是否为空,另一个表示缓冲区是否已经处理g_hEventBufferEmpty =CreateEvent(NULL,FALSE,TRUE,NULL);g_hEventBufferFull =CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);const int THREADNUM =2;HANDLE hThread[THREADNUM];hThread[0] =(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,ProducerThreadFun,NULL,0,NULL);hThread[1] =(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,ConsumerThreadFun,NULL,0,NULL);WaitForMultipleObjects(THREADNUM,hThread,TRUE,INFINITE);CloseHandle(hThread[0]);CloseHandle(hThread[1]);//销毁事件和关键段CloseHandle(g_hEventBufferEmpty);CloseHandle(g_hEventBufferFull);DeleteCriticalSection(&g_cs);return 0;}
然后再对这个简单生产者消费者问题加大难度。将消费者改成2个,缓冲池改成拥有4个缓冲区的大缓冲池。
//1生产者 2消费者 4缓冲区 #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 = 8; //生产产品个数 const int BUFFER_SIZE = 4; //缓冲区个数 int g_Buffer[BUFFER_SIZE]; //缓冲池 int g_i, g_j; //信号量与关键段 CRITICAL_SECTION g_cs; HANDLE g_hSemaphoreBufferEmpty, g_hSemaphoreBufferFull; //生产者线程函数 unsigned int __stdcall ProducerThreadFun(PVOID pM) { for (int i = 1; i <= END_PRODUCE_NUMBER; i++) { //等待有空的缓冲区出现 WaitForSingleObject(g_hSemaphoreBufferEmpty, INFINITE); //互斥的访问缓冲区 EnterCriticalSection(&g_cs); g_Buffer[g_i] = i; printf("生产者在缓冲池第%d个缓冲区中投放数据%d\n", g_i, g_Buffer[g_i]); g_i = (g_i + 1) % BUFFER_SIZE; LeaveCriticalSection(&g_cs); //通知消费者有新数据了 ReleaseSemaphore(g_hSemaphoreBufferFull, 1, NULL); } printf("生产者完成任务,线程结束运行\n"); return 0; } //消费者线程函数 unsigned int __stdcall ConsumerThreadFun(PVOID pM) { while (true) { //等待非空的缓冲区出现 WaitForSingleObject(g_hSemaphoreBufferFull, INFINITE); //互斥的访问缓冲区 EnterCriticalSection(&g_cs); SetConsoleColor(FOREGROUND_GREEN); printf(" 编号为%d的消费者从缓冲池中第%d个缓冲区取出数据%d\n", GetCurrentThreadId(), g_j, g_Buffer[g_j]); SetConsoleColor(FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE); if (g_Buffer[g_j] == END_PRODUCE_NUMBER)//结束标志 { LeaveCriticalSection(&g_cs); //通知其它消费者有新数据了(结束标志) ReleaseSemaphore(g_hSemaphoreBufferFull, 1, NULL); break; } g_j = (g_j + 1) % BUFFER_SIZE; LeaveCriticalSection(&g_cs); Sleep(50); //some other work to do ReleaseSemaphore(g_hSemaphoreBufferEmpty, 1, NULL); } SetConsoleColor(FOREGROUND_GREEN); printf(" 编号为%d的消费者收到通知,线程结束运行\n", GetCurrentThreadId()); SetConsoleColor(FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE); return 0; } int main() { printf(" 生产者消费者问题 1生产者 2消费者 4缓冲区\n"); InitializeCriticalSection(&g_cs); //初始化信号量,一个记录有产品的缓冲区个数,另一个记录空缓冲区个数. g_hSemaphoreBufferEmpty = CreateSemaphore(NULL, 4, 4, NULL); g_hSemaphoreBufferFull = CreateSemaphore(NULL, 0, 4, NULL); g_i = 0; g_j = 0; memset(g_Buffer, 0, sizeof(g_Buffer)); const int THREADNUM = 3; HANDLE hThread[THREADNUM]; //生产者线程 hThread[0] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ProducerThreadFun, NULL, 0, NULL); //消费者线程 hThread[1] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ConsumerThreadFun, NULL, 0, NULL); hThread[2] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ConsumerThreadFun, NULL, 0, NULL); WaitForMultipleObjects(THREADNUM, hThread, TRUE, INFINITE); for (int i = 0; i < THREADNUM; i++) CloseHandle(hThread[i]); //销毁信号量和关键段 CloseHandle(g_hSemaphoreBufferEmpty); CloseHandle(g_hSemaphoreBufferFull); DeleteCriticalSection(&g_cs); return 0; }
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