典型的进程间通信IPC问题-生产者消费者问题

典型的进程间通信IPC问题-⽣产者消费者问题本实例详细解释了⽣产者消费者问题的简易模型，对于同步互斥以及多线程处理此问题提出了⼀个较好的解决⽅案。#include<stdio.h>#include<pthread.h>#defineMAX10000000000//定义缓冲区数量，就是⽣产品数量pthread_mutex_tthe_mutex;pthread_cond_tcondc,condp;intbuffer=0;void*product(void*ptr){inti;for(i=1;i<MAX;++i){pthread_mutex_lock(&the_mutex);//互斥使⽤缓冲区while(buffer!=0)pthread_cond_wait(&condp,&the_mutex);buffer=i;//数据放⼊缓冲区pthread_cond_signal(&condc);//唤醒消费者pthread_mutex_unlock(&the_mutex);//释放缓冲区}pthread_exit;}void*consumer(void*ptr){inti;for(i=1;i<MAX;++i){pthread_mutex_lock(&the_mutex);//互斥加锁while(buffer==0)pthread_cond_wait(&condc,&the_mutex);buffer=0;pthread_cond_signal(&condp);//唤醒唤醒⽣产者pthread_mutex_unlock(&the_mutex);}pthread_exit(0);}intmain(intargc,char**argv){pthread_tpro,con;pthread_mutex_init(&the_mutex,0);pthread_cond_init(&condp,0);pthread_cond_init(&condc,0);pthread_create(&con,0,consumer,0);pthread_create(&pro,0,product,0);pthread_join(pro,0);pthread_join(con,0);pthread_cond_destroy(&condc);pthread_cond_destroy(&condp);pthread_mutex_destroy(&the_mutex);}在main函数⾥⾯包含了线程处理问题时的基本操作，包含线程创建，互斥量声明，线程注册的基本API函数。本实例最多可参考《Unix环境⾼级编程》第⼗⼆章线程控制。但是，有⼀点，这样的模型有极⼤地可能会发⽣死锁现象。死锁造成的四个条件是形成互斥条件。每个资源要么已经分配了⼀个进程，要么就是可⽤的。占有和等待条件。已经得到了某个资源的进程可以请求新的资源。不可抢占条件，就是已经分配给⼀个进程的资源不能强制被抢占，他只能被占有他的进程显⽰主动的释放，环路等待条件，就是死锁发⽣时，系统⼀定有⼀个或两个以上的进程组成的⼀个环路，在循环等待资源。但是却没有释放资源。死锁发⽣是，四个条件肯定都满⾜。如果任何⼀条件不成⽴，那么也就不会发⽣死锁。死锁如何避免呢？同样有四种⽅式-忽略该问题，如果你忽略他，那么他也会忽略你，⾮著名鸵鸟算法。然⽽，这种想法也就是想想、-检测死锁并恢复，检测死锁是否发⽣，⼀旦发⽣，采取措施补救，亡⽺补牢。-仔细对资源进⾏分配，动态避免死锁。-破坏死锁的四个必要条件，任意⼀个条件不满⾜那么，死锁就不会发⽣。管程是什么？-⼀个管程是⼀个由过程，变量，及数据结构组成的⼀个集合。他们组成⼀个特殊的模块和软件包，程序可以在任意时刻调⽤管程中的过程，但他们不能再管程之外声明的过程中直接使⽤管程中的数据结构。另外，管程是概念语⾔，C语⾔不⽀持管程。monitorexampleintegeri;conditionc;produceproducer();end;producerconsumer();endmonitor;以下是采⽤java实现管程⽅式的⽣产者消费者问题，说到底，其实就是采⽤了⼀个辅助类，publicclassProducerConsumer{staticfinalintN=100;staticproducerp=newproducer();staticconsumerc=newconsumer();staticour_monitormon=newour_monitor();//创建新的管程publicstaticvoidmain(Stringargs[]){p.start();c.start();}staticclassproducerextendThread{publicvoidrun(){intitem;while(true){item=produce_item();mon.insert(item);}}privateintproduce_item(){//⽣产活动中。。。}}staticclassconsumerextendThread{publicvoidrun(){intitem;while(true){item=mon.remove();consumer_item(item);}}privatevoidconsumer_item(intitem){//消费。。。。}}staticclassour_monitor{privateintbuffer[]=newint[N];privateintcount=0,io=0,hi=0;//计数器和索引publicsynchronizedvoidinsert(intval){if(count==N)go_to_sleep();buffer[hi]=val;hi=(hi+1)%N;count++;if(count==1)notify();}publicsynchronizedintremove(){intval;if(count==0)go_to_sleep();val=buffer[io];io=(io+1)