Day 57 条件变量

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/*链表作为公享数据,需被互斥量保护*/
#define SIZE 100
int repository[SIZE]={0};//定义仓库大小，并初始化为0
/*静态初始化一个条件变量和一个互斥量*/
pthread_cond_t has_product = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int empty_repository(int arr[])
{
int i,sum=0;
for(i=0;i<SIZE;i++)
{
sum += arr[i];
}
return sum;
}
int fill_repository(int arr[])
{
int i,sum;
for(i=0;i<SIZE;i++)
{
if(arr[i]==0)
{
arr[i]= rand() % 1000 + 1;
printf("-------fill a[%d]=%d\n",i,arr[i]);
return arr[i];
}
}
return -1;
}
int del_repository(int arr[])
{
int i,temp;
for(i=SIZE;i>=0;i--)
{
if(arr[i]!=0)
{
temp=arr[i];
printf("-------del a[%d]=%d\n",i,arr[i]);
arr[i]= 0;
return temp;
}
}
return -1;
}
void *consumer(void *p)
{
for (;;)
{
int ret=pthread_mutex_lock(&lock);
if(ret !=0)
{
printf("consumer mutex_lock err:%s\n",strerror(ret));
}
while (!empty_repository(repository))
{
//如果条件不满足，释放锁，并阻塞在此处
//如果条件满足，重新加锁，并解除阻塞，进行循环条件判断
printf("cond_wait test mask\n");
pthread_cond_wait(&has_product, &lock);
}
//模拟消费掉一个产品
ret=del_repository(repository);
if(ret==-1)
{
printf("del_repository() err\n");
pthread_exit(NULL);
}
pthread_mutex_unlock(&lock);
printf("-Consume %lu---Produce id=%d\n", pthread_self(), ret);
sleep(rand() % 5);
}
}
void *producer(void *p)
{
for (; ;)
{ //sleep(5)，为验证consumer线程中的，pthread_cond_wait()会进行解锁+阻塞功能
sleep(5);
//生产者拿锁成功，再生产产品
int ret=pthread_mutex_lock(&lock);
if(ret !=0)
{
printf("producer mutex_lock() err:%s\n",strerror(ret));
pthread_mutex_unlock(&lock);
break;//跳出循环
}
//模拟生产一个产品
ret=fill_repository(repository);
if(ret==-1)
{
printf("fill_repository() err\n");
pthread_mutex_unlock(&lock);
break;
// pthread_exit(NULL);//生产仓库满后，无法继续生产，退出生产线程
}
pthread_mutex_unlock(&lock);
printf("-producer %lu---Produce id=%d\n", pthread_self(), ret);
pthread_cond_signal(&has_product); //条件满足了，通知等待条件变量has_product的线程
usleep(100000);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t tid01, tid02,tid03;
srand(time(NULL));
pthread_create(&tid01, NULL, producer, NULL);
pthread_create(&tid02, NULL, consumer, NULL);
// pthread_create(&tid03, NULL, consumer, NULL);
pthread_join(tid01, NULL);
pthread_join(tid02, NULL);
// pthread_join(tid03, NULL);
return 0;
}
 

4.信号量：

概念：信号量，是相对折中的一-种处理方式，既能保证同步，数据不混乱，又能提高线程并发。

基本操作：

操作函数：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define NUM 5
int queue[NUM];//全局数组实现环形队列
sem_t blank_number, product_number ;//空格子信号量，产品信号量
void *producer(void *arg)
{
int i=0;
while (1)
{
sem_wait(&blank_number);//生产者将空格子数-- ,为0则阻塞等待
queue[i] = rand() % 1000 + 1;//生产一个产品
printf("----Produce---%d\n",queue[i]);
sem_post(&product_number);//将产品数++
i=(i+1)%NUM;//借助下标实现环形
sleep( rand()%1);
}
}
void *consumer(void *arg)
{
int i=0;
while (1)
{
sem_wait(&product_number);//消费者将产品数--,为则阻塞等待
printf("-Consume---%d\n" , queue[i]);
queue[i] = 0;//消费一个产品
sem_post(&blank_number);//消费掉以后,将空格子数++
i = (i+1) % NUM;
sleep(rand( )%3);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t pid, cid;
sem_init(&blank_number, 0, NUM); //初始化线程间共享-0，空格子信号量为5，
sem_init(&product_number, 0,0);//初始化线程间共享-0，产品数为0
pthread_create(&pid, NULL, producer, NULL);
pthread_create(&cid, NULL, consumer, NULL);
pthread_join(pid, NULL);
pthread_join(cid, NULL);
sem_destroy(&blank_number );
sem_destroy(&product_number);
return 0;
}