操作系统_生产者消费者模型（C链表版本）

红太狼 2022-10-21 11:49 127阅读 0赞

用条件变量和操作系统的第一把锁—互斥量实现的生产者和消费者模型，其中链表的无头链表。  
此模型是是基于epoll和线程池的TCP服务器的基础。

#include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <unistd.h>
    #include <pthread.h>
    #include <stdlib.h>
    
    // 条件变量
    pthread_cond_t cond;
    // 胡斥量
    pthread_mutex_t mutex;
    
    // 链表节点
    typedef struct _node_t{ 
    	int data;
    	struct _node_t *next;
    	
    }node_t;
    
    // 这样定义链表，是一个没有头的链表
    // head一直指向最后的一个位置
    node_t *head = NULL;
    
    void *producer(void *arg)
    { 
    
    	// 循环生产产品
    	while(1)
    	{ 
    		// 在生产之前枷锁
    		pthread_mutex_lock(&mutex);
    		// 分配节点空间
    		node_t *new = malloc(sizeof(node_t));
    		if(NULL == new)
    		{ 
    			printf("malloc failed...\n");
    			break;
    		}
    		memset(new,0,sizeof(node_t));
    
    		// 1-100
    		new->data = random()%100 + 1;
    		new->next = NULL;
    
    		// 头查法
    		new -> next = head;
    		head = new;
    	    printf("生产了:%d\n",new->data);
    
    		// 解锁
    		pthread_mutex_unlock(&mutex);
    		// 唤醒因为条件变量而阻塞的线程
    		pthread_cond_signal(&cond);
    
    		// 睡眠 1-3秒
    		sleep(random()%3+1);
    		
    	}
    	pthread_exit(NULL);
    	
    }
    
    void *consumer(void *arg)
    { 
    	node_t *tmp = NULL;
    
    	//循环消费
    	while(1)
    	{ 
    		pthread_mutex_lock(&mutex);
    		if(NULL == head)
    		{ 
    			// 等待
    			printf("链表为空\n");
    			pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
    		}
    		
    		// 删除链表的第一个节点
    		tmp = head;
    		head = head->next;
    			
    		printf("消费者消费%d\n",tmp->data);
    		free(tmp);
    		// 解锁
    		pthread_mutex_unlock(&mutex);
    		// sleep(random()%3+1);// 睡眠1-3秒 
    
    	}
    	pthread_exit(NULL);	
    }
    
    
    int main()
    { 	
    	// 创建两个线程
    	pthread_t tid1 = -1,tid2 = -2;
    	srandom(getpid());
    	// 条件变量
    	pthread_cond_t cond;
    	// 互斥量
    	pthread_mutex_t mutex;
    
    	int ret = -1;
    	ret = pthread_cond_init(&cond,NULL);
    	if(0 != ret)
    	{ 
    		printf("err cond\n");
    		return 1;
    	}
    	ret = pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
    	if(0 != ret)
    	{ 
    		printf("err cond\n");
    		return 1;
    	}
    	
    
    	// 创建两个线程，生产者和消费者
    	pthread_create(&tid1,NULL,producer,NULL);
    	pthread_create(&tid2,NULL,consumer,NULL);
    
    	// 等待两个线程结束 
    	pthread_join(tid2,NULL);
    	pthread_join(tid1,NULL);
    	
    	// 销毁条件和胡斥锁
    	pthread_cond_destroy(&cond);
    	pthread_mutex_destroy(&mutex);
    
    	return 1;
    	
    }