在學習系統程式設計當中，有一種很重要的模型，那就是生產者消費者模型，在編寫多執行緒**時候，乙個個執行緒就扮演著生產者，消費者的角色。舉乙個例子，在生活中，我們去商店買東西，那麼我們相當於消費者，而貨物生成廠家就是生產者，商店扮演著交易場所。我們總結為：
生產者和生產者
這些廠商在生產貨物的時候，加入都生產一種貨物，而一家商店只需要從一家廠商訂購貨物，那麼這些廠商之間就會競爭這個名額，故而生產者生產者之間存在一種互斥的關係。
生產者消費者
商家的商品再生產完成之間，我們是不能夠購買的，所以存在互斥關係，並且當貨架上面的貨物滿的時候，廠家是不會去送貨物的，只有等待消費者消費了貨物之後，才會生產，而且，當貨物被買完的時候，消費者必須要等廠商供貨來，才可以消費，因此，生產者和消費者存在同步關係。
消費者和消費者
當貨物的資源有限的時候，而需求量又很大，那麼消費者之間就會競爭這個資源，就會存在互斥關係。
我們再把上面的例子例項到我們的作業系統中時，當我們編寫幾個執行緒同時往一快記憶體中寫資料，另外幾個執行緒就是從這塊記憶體中讀取資料，那麼就是典型的生產者，消費者模型，幾個寫執行緒之間必須要互斥的訪問這塊記憶體，同樣的，讀執行緒也必須互斥的訪問，讀寫執行緒互斥而且同步，如果無法保證這些條件，那麼就會造成執行緒訪問臨界資源的錯誤。下面我們來基於鍊錶實現乙個生產者，消費者模型，
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#include
2#include
3#include
4#include
5 typedef struct node
6 node,*pnode,**ppnode;
10void allocnode(ppnode pphead)
11 18 (*pphead)->next=
null;
19return ;
20 }
21void pushfront(pnode head,int x)
22
29 p->next=
null;
30 p->
data
=x; 31 p->next=head->next;
32 head->next=p;
3334
35 }
36void popfront(pnode head,int* x)
37
47 int isempty(pnode head)
48
51void show(pnode head)
52 60 printf("\n");
61 }
62void destroylist(pnode head)
63 70 free(h);
71 h=
null;
7273 }
74 pthread_mutex_t mutex=pthread_mutex_initializer;
75 pthread_cond_t cond=pthread_cond_initializer;
76void
*runp(void
*arg)
77
9091 }
92void
*runc(void
*arg)
93 103 popfront(head,&i);
104 printf("custrom is running,data is:%d\n ",i);
105 sleep(1);
106 }
107108 }
109 int main()
110
126//for(;i>5;i--)
127//
133 pthread_join(t1,null);
134 pthread_join(t2,null);
135return
0;136 }
生產者消費者的三種關係。
來看看結果：
我們下面來利用環形佇列的資料結構來實現生產者，消費者模型，那麼先來看看環形佇列這種資料結構，和幾種約束規則。
生產者消費者訪問佇列規則：
一開始，佇列中沒有元素，必須要讓生產者先執行，消費者跟著生產者，並且消費者不能超過生產者。
生產者不能超過消費者一圈，當生產者跟消費者相遇，即佇列滿的時候，生產者必須等待消費者消費完資料，再生產。
我們發現，環形的佇列需要乙個類似於計數器的東西來記錄佇列中的節點個數，和空白節點，所以很容易就會想到訊號量的概念，通過posix訊號量，來進行執行緒的互斥和同步機制。
1
#include
2#include
3#include
4#include
5#include
6#define m 10
7#define p 3
8#define c 3
9int deque[m];
10 pthread_mutex_t mutex1=pthread_mutex_initializer;
11 pthread_mutex_t mutex2=pthread_mutex_initializer;
12 sem_t num;
13 sem_t blank;
14 void* runc(void *arg)
15
2930 }
31 void*runp(void *arg)
32
4950 }
51int main()
52 63for(i=0;i64
67for(i=0;i68
7172
for(i=0;i73
76 sem_destroy(&num);
77 sem_destroy(&blank);
78 pthread_mutex_destroy(&mutex1);
79 pthread_mutex_destroy(&mutex2);
80return
0; 81
82 }
基於環形佇列的的生產者消費者模型
在linxu的多執行緒機制中，由於可能同時對臨界資源進行讀寫操作，因此互斥鎖經常被用來進行互斥操作。初次之外訊號量和環形佇列等互斥機制則使用起來更為簡單。include include include include define size 1024 環形佇列 int arr size sem t ...
基於環形佇列的生產者消費者模型編寫。
1.環形佇列 在隊列為空時，生產者必須先執行，消費者不能越過生產者 在隊列為滿時，消費者先執行，生產者不能超過消費者一圈，不能同時訪問同一位置 2.訊號量sem t sem posix的執行緒標準下的 訊號量機制通過訊號量的值控制可用資源的數量。執行緒訪問共享資源前，需要申請獲取乙個訊號量，如果訊號...
基於佇列實現生產者消費者模型
code from multiprocessing import process,queue import time,random,os def consumer q,p1 while true res q.get if res finish break time.sleep random.rand...