生产者消费者算法模拟 c++
2020-03-29 16:01:01来源:博客园 阅读 ()
生产者消费者算法模拟 c++
运行结果
流程图
废话不多说,直接上代码
#include<iostream> #include <string> #include <unistd.h> //sleep函数库文件
#include<process.h> #include<windows.h>//句多线程柄库文件 #define n 10 //缓冲区大小 #define sleepTime 2 //控制生产者消费者的生产和消费速度,便于演示观察 #define executime 3000//模拟生产消费者算法的时间长 using namespace std; typedef HANDLE semaphore; //互斥信号量句柄 typedef int item; //缓冲池中产品类型 item buffer[n] = {0}; //定义缓冲池,并全部置空 int in = 0; int out = 0; int counter = 0;//每当生产者进程向缓冲池中投放(或取走)一个产品后,使counter加1(或减1)。 semaphore mutex , empty , full ;//定义互斥信号量句柄 //模拟算法中涉及的课外知识 //HANDLE WINAPI CreateSemaphore( _In_opt_LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes ,_In_LONG lInitialCount, _In_ LONG lMaximumCount,_In_opt_? LPCTSTR lpName //); //第一个参数:安全属性,如果为NULL则是默认安全属性 //第二个参数:信号量的初始值,要>=0且<=第三个参数 //第三个参数:信号量的最大值 //第四个参数:信号量的名称 // //返回值:指向信号量的句柄,如果创建的信号量和已有的信号量重名,那么返回已经存在的信号量句柄 // //DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds); // //第一个参数:等待对象的 handle(代表一个核心对象)。 //第二个参数:等待的最长时间。时间终了,即使 handle尚未成为激发状态,此函数也要返回。此值可以是0(代表立刻返回),也可以是 INFINITE代表无穷等待。 // //BOOL WINAPI ReleaseSemaphore( _In_ HANDLE hSemaphore,_In_ LONG lReleaseCount,_Out_opt_ LPLONG lpPreviousCount); //第一个参数:信号量句柄 //第二个参数:释放后,信号量增加的数目 //第三个参数:信号量增加前的值存放的地址,如果不需要则为NULL //返回值:释放是否成功 //void wait(semaphore &S) //{ // while (S<=0); // S=S-1; //} // //void signal(semaphore &S) //{ // S=S+1; //} // void display(string str) { cout<<str<<endl; cout<<"缓冲池:"; for(int i=0;i<n;i++){ cout<<buffer[i]<<' '; // sleep(1); 减慢输出速度 } cout<<endl; cout<<"counter:"<<counter<<endl<<endl; //cout<<" mutex:"<<mutex<<" empty:"<<empty<<" full:"<<full<<endl<<endl; 由于是互斥信号量句柄,无法直接访问其值 } unsigned __stdcall producer(void*) { do{ WaitForSingleObject(empty, INFINITE);//等待同步信号量empty WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);//等待互斥信号量mutex item nextp=1; buffer[in]=nextp; in=(in+1)%n; counter++; display("生产一件产品"); sleep(sleepTime); ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL);//释放互斥信号量mutex ReleaseSemaphore(full, 1, NULL);//释放同步信号量full }while(1); return 1; } unsigned __stdcall consumer(void* ) { do{ WaitForSingleObject(full, INFINITE);//等待同步信号量full WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);//等待互斥信号量mutex item nextc=buffer[out]; buffer[out]=0; out=(out+1)%n; counter--; sleep(sleepTime); display("消费一件产品"); ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL);//释放互斥信号量mutex ReleaseSemaphore(empty, 1, NULL);//释放信号量 }while(1); return 2; } int main(){ int buf_max=n;//输入缓冲区大小,整形变量,大于0,建议在10—20之间一个整数 ,这里为定义的宏n int producerNum; //输入生产者数量,整形变量,建议在4-8,直接,否则太大电脑跑不动,太小生产速度不够 int consumerNum;//输入消费者数量,整形变量,建议小于生产者数量,不要为 0 cout<<"请输入生产者数量:";cin>>producerNum; cout<<"请输入消费者数量:";cin>>consumerNum; empty = CreateSemaphore(NULL, buf_max, buf_max, NULL); //初值为缓冲池大小,最大为缓冲池大小 full = CreateSemaphore(NULL, 0, buf_max, NULL); //初值为0,最大为缓冲池大小 mutex = CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL); //初值为1,最大为1 HANDLE hthproducer[producerNum], htconsumer[consumerNum];//定义生产者 消费者线程句柄池大小 //创建线程 int i; for(i=0;i<producerNum;i++) { hthproducer[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, producer, NULL, 0, NULL);//生产者线程 } for(i=0;i<consumerNum;i++) { htconsumer[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, consumer, NULL, 0, NULL);//消费者线程 } //等待子线程结束 for(i=0;i<producerNum;i++) WaitForSingleObject(hthproducer[i], executime);//在时间executime到达后无论是否激活线程,都会关闭线程 for(i=0;i<consumerNum;i++) WaitForSingleObject(htconsumer[i], executime);//在时间executime到达后无论是否激活线程,都会关闭线程 //关闭句柄 for(i=0;i<producerNum;i++) CloseHandle(hthproducer[i]); for(i=0;i<consumerNum;i++) CloseHandle(htconsumer[i]); CloseHandle(empty); CloseHandle(full); CloseHandle(mutex); cout<<"演示完毕,谢谢观看"; return 0; }
原文链接:https://www.cnblogs.com/xiaojiansuibi/p/12592162.html
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