线程的同步与互斥---生产者消费者模型

              生产者与消费者模型

  生产者与消费者模型是一种描述进程间同步与互斥的一个方式，在这个模式下有两类人，一个是不停产生数据的生产者，一个是不停获取数据的消费者，为了效率最高，就必须保持两者之间的同步与互斥。

  为了在生产者与消费者使用mutex保持互斥的前提下，posix版本下还有另外一个函数cond它的作用是在生产者生产出来一个数据时便提醒消费者，而消费者在没东西消费时可以使用cond将自己保持在一个等待生产者信号和关闭锁的状态，当收到信号时将锁打开然后消费。

这是cond的创建与销毁：

       #include <pthread.h>       int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);       int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,              const pthread_condattr_t *restrict attr);       pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

cond的发送信号的函数

       #include <pthread.h>       int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);//用向所有正在等待该资源产生的进 //程发送信号       int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);//向单个发送

cond的等待函数

       #include <pthread.h>       int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond,//非阻塞式等待              pthread_mutex_t *restrict mutex,              const struct timespec *restrict abstime);       int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,//阻塞式等待              pthread_mutex_t *restrict mutex);

代码实现：

缓冲区模型为一个头插头删的链表

单个消费者和单个生产者：

  1 #include<stdio.h>  2 #include<malloc.h>  3 #include<pthread.h>  4   5 pthread_mutex_t comm = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;  6 pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  7   8 typedef int data_type;  9 typedef struct list{ 10     data_type _data; 11     struct list *_next; 12 }list; 13 void init_list(list *head) 14 { 15     head->_next=NULL; 16 } 17 void push(list *head,data_type data) 18 { 19     if(head->_next==NULL) 20     { 21         list *tmp=(list*)malloc(sizeof(list)); 22         tmp->_data=data;                                                              23         tmp->_next=NULL; 24         head->_next=tmp; 25     } 26     else{ 27         list *tmp=(list*)malloc(sizeof(list)); 28         tmp->_next=head->_next; 29         tmp->_data=data; 30         head->_next=tmp; 31     } 32 } 33  34 int pop(list *head,data_type*data) 35 { 36     if(head->_next==NULL) 37     { 38         return -1; 39     } 40     else 41     { 42         *data=head->_next->_data; 43         list *tmp=head->_next; 44         head->_next=tmp->_next; 45         free(tmp); 46         return 0; 47     } 48 } 49  50 void display_list(list *head) 51 { 52     list *tmp=head->_next; 53     while(tmp!=NULL) 54     { 55         printf("%d",tmp->_data); 56         fflush(stdout); 57         tmp=tmp->_next; 58     } 59 } 60 list head; 61  62 void * producter(void *arg) 63 { 64     int i=0; 65     while(1) 66     { 67         pthread_mutex_lock(&comm); 68         push(&head,i); 69         pthread_mutex_unlock(&comm); 70         printf("producter :%d\n",i++); 71         pthread_cond_broadcast(&cond); 72         sleep(1); 73     } 74 } 75 void * constumer(void *arg) 76 { 77     data_type data; 78     sleep(10); 79     while(1) 80     { 81             sleep(1); 82         pthread_mutex_lock(&comm); 83         while(pop(&head,&data)<0) 84         { 85             pthread_cond_wait(&cond,&comm); 86             printf("buff is empty\n"); 87         } 88         printf("constumer :%d\n",data); 89         pthread_mutex_unlock(&comm); 90     } 91 } 92 int main() 93 { 94     init_list(&head); 95     pthread_t _producter,_constumer; 96     pthread_create(&_producter,NULL,producter,NULL); 97     pthread_create(&_constumer,NULL,constumer,NULL);  98     pthread_join(_producter,NULL); 99      pthread_join(_constumer,NULL);100101102     return 0;103 }

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