进程机制与并发程序设计-Linux下C实现(二) 生产者与消费者问题
                                                                       作者:刘寅 08-01-06

三,linux下实现:

在linux　readhat 9.0下测试通过

进入pro_cus　文件夹,然后用shell运行”make ”命令即可

Pro_cus文件说明

   --const.h  在本项目中使用到的一些常量的定义

 1#ifndef CONST_H
 2#define CONST_H
 3#define MaxSize 10 //栈中最多只有十个元素　
 4#define TRUE 1
 5#define FALSE 0
 6#define ERROR 0
 7#define OVERFLOW -2
 8#define OK 1
 9#define MAXSIZE 20
10#define MAXLEN 100//字符串的最大长度
11#endif 
12
13

       --exp1.c　　本项目的主程序

 1#include <stdio.h>
 2#include <stdlib.h>
 3#include <unistd.h>
 4#include <pthread.h>
 5#include <errno.h>
 6#include <sys/ipc.h>
 7#include <semaphore.h>
 8#include <fcntl.h>
 9#include "Queue.h"
10#include "const.h"
11#define N 5
12time_t end_time;
13sem_t mutex,full,empty;
14int fd;
15Queue * qt; /*缓冲区*/
16Elemtype p;
17
18void consumer(void *arg);
19void productor(void *arg);
20
21int main(int argc, char *argv[])
22{
23    pthread_t id1,id2;
24    pthread_t mon_th_id;
25    int ret;
26    end_time = time(NULL)+30;
27  qt = InitQueue();
28  p.lNumber = 1000;
29    ret=sem_init(&mutex,0,1);        /*初使化互斥信号量为１*/
30    ret=sem_init(&empty,0,N);        /*初使化empty信号量为N*/
31    ret=sem_init(&full,0,0);        /*初使化full信号量为０*/
32    if(ret!=0)
33    {
34        perror("sem_init");
35    }
36    ret=pthread_create(&id1,NULL,(void *)productor, NULL);        /*创建两个线程*/
37    if(ret!=0)
38        perror("pthread cread1");
39    ret=pthread_create(&id2,NULL,(void *)consumer, NULL);
40    if(ret!=0)
41        perror("pthread cread2");
42    pthread_join(id1,NULL);
43    pthread_join(id2,NULL);
44
45    exit(0);
46}
47/*生产者线程*/
48void productor(void *arg)
49{
50    int i,nwrite;
51    while(time(NULL) < end_time){
52        sem_wait(&empty);// p(empty)
53        sem_wait(&mutex);// p(mutex)
54        if(TRUE==QueueFull(*qt))
55        {
56                //队满
57                printf("Productor:buffer is full ,please try to write  later.\n");
58        }
59        else
60        {
61                EnQueue(qt,p);
62                printf("Productor:write [%d] to buffer \n",p.lNumber);
63                p.lNumber++;
64        }
65        
66        sem_post(&full);//v(full)
67        sem_post(&mutex);//v(mutex)
68        sleep(1);
69    }
70}//productor
71
72/*消费者线程*/
73void consumer(void *arg)
74{
75    int nolock=0;
76    int ret,nread;
77    Elemtype p2;
78    while((time(NULL) < end_time)||(FALSE==(QueueEmpty(*qt))))
79    {
80        sem_wait(&full);//p(full)
81        sem_wait(&mutex);//p(mutex)
82        if(TRUE==QueueEmpty(*qt))
83            {    
84                //队空
85                printf("Consumer:the buffer is empty,please try to read later.\n");
86            }
87            else
88            {
89                     DeQueue(qt,&p2);
90                     printf("Consumer:read [%d] from buffer.\n",p2.lNumber);
91            }
92        sem_post(&empty);//v(empty)
93        sem_post(&mutex);//v(mutex)
94        sleep(2);
95    }/*end of     while((time(NULL) < end_time)||(FALSE==(QueueEmpty(*qt))))*/
96}//consumer
97
98

       --Queue.c　循环队列的实现

 1/*
 2队列的基本操作函数
 3*/
 4#include "stdio.h"
 5#include "malloc.h"
 6#include "const.h"
 7#include "Queue.h"
 8/*
 9 初使化队列
10*/
11Queue * InitQueue()
12{
13    Queue * Q = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));
14
15    Q->front = Q->rear = 0;
16    return Q;
17}
18
19/*
20    进队
21*/
22int EnQueue(Queue *Q,Elemtype x)
23{
24    if((Q->rear + 1)%MaxSize==Q->front)/* 队满 */
25        return FALSE;
26    else
27    {
28        Q->q[Q->rear] = x;
29        Q->rear = (Q->rear+1)%MaxSize;
30        return TRUE;
31    }
32}
33
34/*
35    出队
36*/
37int DeQueue(Queue *Q,Elemtype *x)
38{
39    if(Q->rear==Q->front)/*队空*/
40        return FALSE;
41    else
42    {
43        *x = Q->q[Q->front];
44        Q->front = (Q->front+1)%MaxSize;
45        return TRUE;
46    }
47}
48
49/*
50    判断队是否为空,空返回0
51    非空返回 1
52*/
53int QueueEmpty(Queue Q)
54{
55    if(Q.rear==Q.front)/*队空*/
56        return TRUE;
57    else
58        return FALSE;
59}
60
61/*
62    返回队例中的最后的一个元素(原队列还要存在)
63*/
64Elemtype Last(Queue *Q)
65{
66  
67    Elemtype *prElem = NULL;
68    Queue *prTempQueue;
69    /*这个临时队列,把原队列放到里面,当取完最后一
70    个元素后,就把这个队列中的元素放回原来的队列*/
71    prTempQueue = InitQueue();
72    while(QueueEmpty(*Q)==1)
73    {
74        DeQueue(Q,prElem);
75        EnQueue(prTempQueue,*prElem);
76    }
77    while(QueueEmpty(*prTempQueue)==1)
78    {
79        DeQueue(prTempQueue,prElem);
80        EnQueue(Q,*prElem);
81    }
82    return *prElem;
83}/*Last*/
84
85/*
86    判断队是否为满,满返回TRUE
87    非满返回FALSE
88*/
89int QueueFull(Queue Q)
90{
91    if(((Q.rear+1)%MaxSize)==Q.front)/*队空*/
92        return TRUE;
93    else
94        return FALSE;
95}
96

       --Queue.h　循环队列的函数说明

 1#ifndef QUEUE_H_LY
 2#define QUEUE_H_LY
 3#include "Typedefine.h"
 4/*
 52007-12-23 10:31:14
 6*/
 7/*
 8    初使化队列信息
 9*/
10Queue * InitQueue();
11/*
12    进队(因为没有队满的情况,所以没有返回值)
13*/
14
15int EnQueue(Queue *Q,Elemtype x);
16/*
17    出队,x为出队的那个结点的数据域
18    返回:1成功/0失败
19*/
20int DeQueue(Queue *Q,Elemtype *x);
21/*
22    判断队空1(不空)/0(为空)
23*/
24int QueueEmpty(Queue Q);
25/*
26    统计一个栈链中的元素的个数
27*/
28int QueueCount(Queue *HQ);
29
30/*
31    判断队是否为满,满返回TRUE
32    非满返回FALSE
33*/
34int QueueFull(Queue Q);
35
36#endif   
37

       --Typedefine.h　本项目中用到一些数据结构,详细的请参考代码

Code

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