運行結果
流程圖
廢話不多說，直接上代碼
1 #include<iostream> 2 #include <string> 3 #include <unistd.h> //sleep函式庫檔案 4 #include<process.h> 5 #include<windows.h>//句多執行緒柄庫檔案 6 #define n 10 //緩沖區大小 7 #define sleepTime 2 //控制生產者消費者的生產和消費速度，便于演示觀察 8 #define executime 3000//模擬生產消費者演算法的時間長 9 using namespace std; 10 11 typedef HANDLE semaphore; //互斥信號量句柄 12 typedef int item; //緩沖池中產品型別 13 14 item buffer[n] = {0}; //定義緩沖池，并全部置空 15 int in = 0; 16 int out = 0; 17 int counter = 0;//每當生產者行程向緩沖池中投放（或取走）一個產品后,使counter加1(或減1)， 18 semaphore mutex , empty , full ;//定義互斥信號量句柄 19 20 //模擬演算法中涉及的課外知識 21 22 //HANDLE WINAPI CreateSemaphore( _In_opt_LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes ,_In_LONG lInitialCount, _In_ LONG lMaximumCount,_In_opt_? LPCTSTR lpName 23 //); 24 //第一個引數：安全屬性，如果為NULL則是默認安全屬性 25 //第二個引數：信號量的初始值，要>=0且<=第三個引數 26 //第三個引數：信號量的最大值 27 //第四個引數：信號量的名稱 28 // 29 //回傳值：指向信號量的句柄，如果創建的信號量和已有的信號量重名，那么回傳已經存在的信號量句柄 30 // 31 //DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds); 32 // 33 //第一個引數：等待物件的 handle（代表一個核心物件）， 34 //第二個引數：等待的最長時間，時間終了，即使 handle尚未成為激發狀態，此函式也要回傳，此值可以是0（代表立刻回傳），也可以是 INFINITE代表無窮等待， 35 // 36 //BOOL WINAPI ReleaseSemaphore( _In_ HANDLE hSemaphore,_In_ LONG lReleaseCount,_Out_opt_ LPLONG lpPreviousCount); 37 //第一個引數：信號量句柄 38 //第二個引數：釋放后，信號量增加的數目 39 //第三個引數：信號量增加前的值存放的地址，如果不需要則為NULL 40 //回傳值：釋放是否成功 41 //void wait(semaphore &S) 42 //{ 43 // while (S<=0); 44 // S=S-1; 45 //} 46 // 47 //void signal(semaphore &S) 48 //{ 49 // S=S+1; 50 //} 51 // 52 53 void display(string str) 54 { 55 cout<<str<<endl; 56 cout<<"緩沖池:"; 57 for(int i=0;i<n;i++){ 58 cout<<buffer[i]<<' '; 59 // sleep(1); 減慢輸出速度 60 } 61 cout<<endl; 62 cout<<"counter:"<<counter<<endl<<endl; 63 //cout<<" mutex:"<<mutex<<" empty:"<<empty<<" full:"<<full<<endl<<endl; 由于是互斥信號量句柄，無法直接訪問其值 64 } 65 66 unsigned __stdcall producer(void*) 67 { 68 do{ 69 WaitForSingleObject(empty, INFINITE);//等待同步信號量empty 70 WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);//等待互斥信號量mutex 71 item nextp=1; 72 buffer[in]=nextp; 73 in=(in+1)%n; 74 counter++; 75 display("生產一件產品"); 76 77 sleep(sleepTime); 78 ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL);//釋放互斥信號量mutex 79 ReleaseSemaphore(full, 1, NULL);//釋放同步信號量full 80 81 }while(1); 82 return 1; 83 } 84 85 unsigned __stdcall consumer(void* ) 86 { 87 do{ 88 WaitForSingleObject(full, INFINITE);//等待同步信號量full 89 WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);//等待互斥信號量mutex 90 item nextc=buffer[out]; 91 buffer[out]=0; 92 out=(out+1)%n; 93 counter--; 94 sleep(sleepTime); 95 display("消費一件產品"); 96 ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL);//釋放互斥信號量mutex 97 ReleaseSemaphore(empty, 1, NULL);//釋放信號量 98 }while(1); 99 return 2; 100 } 101 102 int main(){ 103 int buf_max=n;//輸入緩沖區大小，整形變數，大于0，建議在10—20之間一個整數 ,這里為定義的宏n 104 int producerNum; //輸入生產者數量，整形變數，建議在4-8，直接，否則太大電腦跑不動，太小生產速度不夠 105 int consumerNum;//輸入消費者數量,整形變數,建議小于生產者數量，不要為 0 106 cout<<"請輸入生產者數量:";cin>>producerNum; 107 cout<<"請輸入消費者數量:";cin>>consumerNum; 108 empty = CreateSemaphore(NULL, buf_max, buf_max, NULL); //初值為緩沖池大小，最大為緩沖池大小 109 full = CreateSemaphore(NULL, 0, buf_max, NULL); //初值為0，最大為緩沖池大小 110 mutex = CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL); //初值為1,最大為1 111 HANDLE hthproducer[producerNum], htconsumer[consumerNum];//定義生產者 消費者執行緒句柄池大小 112 113 //創建執行緒 114 int i; 115 116 for(i=0;i<producerNum;i++) 117 { 118 hthproducer[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, producer, NULL, 0, NULL);//生產者執行緒 119 } 120 121 for(i=0;i<consumerNum;i++) 122 { 123 htconsumer[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, consumer, NULL, 0, NULL);//消費者執行緒 124 } 125 126 127 128 //等待子執行緒結束 129 for(i=0;i<producerNum;i++) 130 WaitForSingleObject(hthproducer[i], executime);//在時間executime到達后無論是否激活執行緒，都會關閉執行緒 131 for(i=0;i<consumerNum;i++) 132 WaitForSingleObject(htconsumer[i], executime);//在時間executime到達后無論是否激活執行緒，都會關閉執行緒 133 134 //關閉句柄 135 for(i=0;i<producerNum;i++) 136 CloseHandle(hthproducer[i]); 137 for(i=0;i<consumerNum;i++) 138 CloseHandle(htconsumer[i]); 139 140 CloseHandle(empty); 141 CloseHandle(full); 142 CloseHandle(mutex); 143 144 cout<<"演示完畢，謝謝觀看"; 145 146 147 return 0; 148 }
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標籤：C++