利用信号量解决生产者消费者问题 第4页

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const unsigned short SIZE_OF_BUFFER = 10;   //缓冲区长度

unsigned short ProductID = 0;    //产品号

unsigned short ConsumeID = 0;   //将被消耗的产品号

unsigned short in = 0;         //产品进缓冲区时的缓冲区下标

unsigned short out = 0;       //产品出缓冲区时的缓冲区下标

int g_buffer[SIZE_OF_BUFFER];    //缓冲区是个循环队列

bool g_continue = true;         //控制程序结束

HANDLE g_hMutex;               //用于线程间的互斥

HANDLE g_hFullSemaphore;      //当缓冲区满时迫使生产者等待

HANDLE g_hEmptySemaphore;    //当缓冲区空时迫使消费者等待

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

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

 

5.2算法相关的函数

5.2.1创建各个互斥信号以及生产者线程和消费者线程的函数在如下主函数里面所示：

int main()

{

  //创建各个互斥信号

  g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);

  g_hFullSemaphore CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);

  g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);

  //调整下面的数值，可以发现，当生产者个数多于消费者个数时，

  //生产速度快，生产者经常等待消费者；反之，消费者经常等待。

  const unsigned short PRODUCERS_COUNT = 3;       //生产者的个数

  const unsigned short CONSUMERS_COUNT = 1;      //消费者的个数

  //总的线程数

  const unsigned short THREADS_COUNT

PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;

  HANDLE hThreads[PRODUCERS_COUNT];          //各线程的handle

  DWORD producerID[CONSUMERS_COUNT];        //生产者线程的标识符

  DWORD consumerID[THREADS_COUNT];         //消费者线程的标识符

    //创建生产者线程

  for (int i=0;i<PRODUCERS_COUNT;++i)

  {

  hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&producerID[i]);

     if (hThreads[i]==NULL)

         return -1;

  }

  //创建消费者线程

  for ( i=0;i<CONSUMERS_COUNT;++i)

  {

  hThreads[PRODUCERS_COUNT+i]=CreateThread(NULL,0,Consumer,NULL,0

&consumerID[i]);

     if (hThreads[i]==NULL)

         return -1;

  }

  while(g_continue)

  {

     if(getchar())

     {

         //按回车后终止程序运行

         g_continue = false;

     }

  }

  return 0;

}

5.2.2生产者生产一个产品的函数：

//生产一个产品。简单模拟了一下，仅输出新产品的ID号

void Produce()

{

std::cerr << "Producing " << ++ProductID << " *** ";

     std::cerr << "Succeed" << std::endl;

}

5.2.3把新生产的产品放入缓冲区的函数：

//把新生产的产品放入缓冲区

void Append()

{

    std::cerr << "Appending a product *** ";

    g_buffer[in] = ProductID;

    in = (in+1)%SIZE_OF_BUFFER;

    std::cerr << "Succeed" << std::endl;

}

5.2.4输出缓冲区当前的状态的函数：

  //输出缓冲区当前的状态

  for (int i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;++i)

  {

     std::cout << i <<": " << g_buffer[i];

      if (i==in)

         std::cout << " <-- 生产";

     if (i==out)

         std::cout << " <-- 消费";

     std::cout << std::endl;

}  

5.2.5从缓冲区中取出一个产品的函数：

//从缓冲区中取出一个产品

void Take()

{

     std::cerr << "Taking a product *** ";

     ConsumeID = g_buffer[out];

     out = (out+1)%SIZE_OF_BUFFER;

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