生產者與消費者模型 及 條件變數

生產者與消費者問題 及 條件變數

什麼是生產者和消費者模型

生產者，顧名思義就是生產東西的人，而消費者就消費的人。在系統中，假設有一塊記憶體，生產者要向記憶體中放資料，而消費者要從記憶體區域中拿資料。這片記憶體區域可以被所有的執行緒訪問，所以這片記憶體區域就是臨界資源，而在對臨界區的訪問時，要保證不會出錯，必須每次對臨界區的訪問是互斥的。所以當有許多生產者消費者時，每次只能有乙個生產者放資料，也只能有乙個消費者拿資料，也就是說該記憶體區域每次只能被乙個執行緒訪問。因此，生產者與生產者之間存在著互斥的關係，而消費者與消費者之間也是互斥的關係，在消費者和生產者之間也存在互斥的關係。除此之外，生產者和消費者之間還有一種關係，我們講在該記憶體區域中，生產者向其中放資料，消費者拿資料。但當消費者把其中的資料拿完之後，消費者可能會不斷的獲得鎖釋放鎖，造成生產者的飢餓問題，所以必須要保持兩者之間的同步，讓兩者之間要按照特定的順序訪問。

當存放的資料為滿時，生產者必須等待到可以有乙個位置存放資料。當存放資料的位置為空時，消費者必須等待有乙個位置已經有資料。而為了解決這些問題要使用條件

變數。

條件變數

條件變數是為了解決同步的問題。

加入當生產者因為存放資料的區域已經滿了，從而要等待有空位時才開始放，但是生產者並不知道何時有空位，因此必須要被通知，可以放資料。條件變數解決了 讓生產消費者進行等待，和被喚醒的機制，以此來實現同步。

條件變數的初始化

pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict, const pthread_condattr_t *restrict attr)

cond: 要初始化的條件變數
attr:屬性設定為空

pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond)

pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex)

cond:在該條件變數上進行等待
mutex:互斥量

條件變數必須要和互斥鎖一起使用，當等待條件變數時，必須先要釋放鎖（否則會導致，其他的執行緒無法使用鎖，造成死鎖），等從等待的條件變數返回時，必須要先獲得鎖。

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond)

//喚醒所有在該條件變數下等待的所有執行緒
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)
//喚醒該條件變數下的乙個執行緒，等待佇列中的第乙個執行緒

pthread_cond_t 和 pthread_mutex_t

都在其內部維持了乙個等待佇列，來存放等待的執行緒

一般的使用規範

pthread_mutex_lock(&lock);

while(條件不滿足)  //函式可能會呼叫失敗，所以使用while進行二次檢測
pthread_cond_wait(cond , mutex); 
//操作
pthread_mutex_unlock(&lock);

生產者與消費者模型

先介紹幾個函式 生產消費者模型 二者共享資料value，這裡，生產者是producter,消費者是consumer。生產者負責放物品到value中，消費者使用wait 等待生產者的通知。當得到通知後，消費者取出物品，並且用notify 通知生產者，可以再放下一批物品。例項 package cn.ed...

生產者與消費者模型

如圖 一共有三種關係 生產者與生產者的互斥關係，消費者與消費者的互斥關係，生產者與消費者的互斥且同步關係。兩種角色 生產者 執行緒 與消費者 執行緒 乙個交易場所 倉庫 一段記憶體空間，且可存可取 二 基於單向鍊錶的生產者消費者模型 1 我們這裡用乙個單鏈表當做那段共享記憶體，簡單實現生產者消費者模...

生產者與消費者模型

生產者 消費者模型描述的是有一塊緩衝區作為倉庫，生產者可將產品放入倉庫，消費者可以從倉庫中取出產品，模型圖如下所示 1 三種關係 三種關係分別指的是 消費者和消費者，生產者和生產者，生產者和消費者 其中消費者和消費者，生產者和生產者之間都屬於競爭關係，生產者和消費者之間的關係相當於是一種食物鏈之間的...