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同步测试

全栈程序员-站长 • 2022年7月2日下午1:00 • 未分类 • 阅读 22

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

要求：

1 编译运行附件中的代码，提交运行结果截图，并说明程序功能
2 修改代码，把同步资源个数减少为3个，把使用资源的线程增加到（你的学号%3 + 4）个，编译代码，提交修改后的代码和运行结果截图。

要求1：

代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>

#define NUM 5
int queue[NUM];
sem_t blank_number, product_number;

void *producer ( void * arg )
{
    static int p = 0;

    for ( ;; ) {
        sem_wait( &blank_number );
        queue[p] = rand() % 5;
        printf("Product %d \n", queue[p]);
        p = (p+1) % NUM;
        sleep ( rand() % 5);
        sem_post( &product_number );
    }
}
void *consumer ( void * arg )
{

    static int c = 0;
    for( ;; ) {
        sem_wait( &product_number );
        printf("Consume %d\n", queue[c]);
        c = (c+1) % NUM;
        sleep( rand() % 5);
        sem_post( &blank_number );
    }
}

int main(int argc, char *argv[] )
{
    pthread_t pid, cid;
    
    sem_init( &blank_number, 0, NUM );
    sem_init( &product_number, 0, 0);
    pthread_create( &pid, NULL, producer, NULL);
    pthread_create( &cid, NULL, consumer, NULL);
    pthread_join( pid, NULL );
    pthread_join( cid, NULL );
    sem_destroy( &blank_number );
    sem_destroy( &product_number );
    return 0;
}

截图：

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程序功能：
可以将代码理解为生产者消费者问题，有一个缓冲池用于存放产品，初始状态为空，而后每一个生产者都要把自己生产的产品放入缓冲池，每个消费者从缓冲池中取走产品消费。在这种情况下，生产者消费者进程同步，因为只有通过互通消息才知道是否能存入产品或者取走产品。他们之间也存在互斥，即生产者消费者必须互斥访问缓冲池，即不能有两个以上的进程同时进行。

要求二：

代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>

#define NUM 3
int queue[NUM];
sem_t blank_number, product_number;

void *producer ( void * arg )
{
	static int p = 0;

	for ( ;; ) {
		sem_wait( &blank_number );
		queue[p] = rand() % 12;
		printf("Product %d \n", queue[p]);
		p = (p+1) % NUM;
		sleep ( rand() % 5);
		sem_post( &product_number );
	}
}
void *consumer ( void * arg )
{

	static int c = 0;
	for( ;; ) {
		sem_wait( &product_number );
		printf("Consume %d\n", queue[c]);
		c = (c+1) % NUM;
		sleep( rand() % 5 );
		sem_post( &blank_number );
	}
}

int main(int argc, char *argv[] )
{
	pthread_t pid, cid;
    
	sem_init( &blank_number, 0, NUM );
	sem_init( &product_number, 0, 0);
	pthread_create( &pid, NULL, producer, NULL);
	pthread_create( &cid, NULL, consumer, NULL);
	pthread_join( pid, NULL );
	pthread_join( cid, NULL );
	sem_destroy( &blank_number );
	sem_destroy( &product_number );
	return 0;
}

截图：
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