生产者/消费者问题,也被称作有限缓冲问题。
可以描述为:两个或者更多的线程共享同一个缓冲区,其中一个或多个线程作为“生产者”会不
断地向缓冲区中添加数据,另一个或者多个线程作为“消费者”从缓冲区中取走数据。生产者/消费者模型关注的是以下几点:
生产者和消费者必须互斥的使用缓冲区
缓冲区空时,消费者不能读取数据
缓冲区满时,生产者不能添加数据
生产者消费者模型优点:
1.解耦:因为多了一个缓冲区,所以生产者和消费者并不直接相互调用,这样生产者和消费者的代码发生变化,都不会对对方产生影响。
这样其实就是把生产者和消费者之间的强耦合解开,变成了生产者和缓冲区,消费者和缓冲区之间的弱耦合
2.支持并发:如果消费者直接从生产者拿数据,则消费者需要等待生产者生产数据,同样生产者需要消费者消费数据。而有了生产者/消费者
模型,生产者和消费者可以是两个独立的并发主体。生产者把制造出来的数据添加到缓冲区,就可以再去生产下一个数据了。而消费者也是
一样的,从缓冲区中读取数据,不需要等待生产者。这样,生产者和消费者就可以并发的执行。
3.支持忙闲不均:如果消费者直接从生产者这里拿数据,而生产者生产数据很慢,消费者消费数据很快,或者生产者生产数据很多,消费者
消费数据很慢。都会造成占用CPU的时间片白白浪费。生产者/消费者模型中,生产者只需要将生产的数据添加到缓冲区,缓冲区满了
就不生产了。消费者从缓冲区中读取数据,缓冲区空了就不消费了,使得生产者/消费者的处理能力达到一个动态的平衡。
生产者消费者具体实现:
#include#include #include #include #include #include #define SC_NUM 2//生产者个数 #define XF_NUM 3//消费者个数 #define SIZE 10 int buff[SIZE];//缓冲区 pthread_mutex_t mutex;//锁 sem_t sem_empty; sem_t sem_full; int in=0;//生产者下标 int out=.0;//消费者下标 void* sc_thread(void* arg) { for(int i=0;i<30;i++) { sem_wait(&sem_empty); pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁 buff[in]=rand()%100; printf("sc i=%d,write:%dn",in,buff[in]);//生产者在固定区域写 in=(in+1)%SIZE; pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁 sem_post(&sem_full); int n=rand()%10; sleep(n); } } void* xf_thread(void* arg) { for(int i=0;i<20;i++) { sem_wait(&sem_full); pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁 printf(" xf out=%d read:%dn",out,buff[out]);//消费者在固定区域读 out =(out+1)%SIZE; pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁 sem_post(&sem_empty); int n=rand()%10; sleep(n); } } int main(){ pthread_mutex_init(&mutex,NULL); sem_init(&sem_empty,0,SIZE); sem_init(&sem_full,0,0); pthread_t id[SC_NUM+XF_NUM]; for(int i=0; i 欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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