山蘭 發表於 2024-2-14 00:00:00

浅谈生产者消费者模型(Linux系统下的两种实现方法)

<p>
        生产者消费者问题是同步问题中的一种常见情况,借用一下维基百科的话</p>
<p>
        生产者消费者问题(英语:Producer-consumer problem),也称有限缓冲问题(英语:Bounded-buffer problem),是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中,然后重复此过程。与此同时,消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据,消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。</p>
<p>
        <span><strong>第一种实现信号量配合互斥锁实现,这种方法很清晰简单</strong></span></p>
<p>
        信号量:</p>
<p>
        信号量的特性如下:信号量是一个非负整数(车位数),所有通过它的线程/进程(车辆)都会将该整数减一(通过它当然是为了使用资源),当该整数值为零时,所有试图通过它的线程都将处于等待状态。在信号量上我们定义两种操作: Wait(等待) 和 Release(释放)。当一个线程调用Wait操作时,它要么得到资源然后将信号量减一,要么一直等下去(指放入阻塞队列),直到信号量大于等于一时。Release(释放)实际上是在信号量上执行加操作,对应于车辆离开停车场,该操作之所以叫做“释放”是因为释放了由信号量守护的资源。</p>
<p>
        <span><strong>wait, release在Linux下</strong></span></p>
<p>
        int sem_wait(sem_t * sem);<br>
        int sem_post(sem_t * sem);</p>
<p>
        设定两个信号量,empty用来表示空槽的个数,full用来表示占有的个数</p>
<p>
        生产者在向任务队列里放资源时,调用sem_wait(&amp;full)来检查队列是否已满,如果满的话,就阻塞,直到有消费者从里面取资源再苏醒,如果不满,就放资源,并通知消费者来取。</p>
<p>
        消费者在从任务队列里取资源时,调用sem_wait(&amp;empty)来检查队列是否为空,如果空的话,就阻塞,直到有生产者向里面放资源再苏醒,如果不空,就取资源,并通知生产者来放。</p>
<p>
        而互斥锁仅仅是为了防止多个线程同时对队列进行操作,造成未知的结果。</p>
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                                <span>?</span>
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                                                                <div class="line number4 index3 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number5 index4 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">#define MAX 5 //队列长度</code>
</div>
                                                                <div class="line number6 index5 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number7 index6 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;</code>
</div>
                                                                <div class="line number8 index7 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">sem_t full;     //填充的个数</code>
</div>
                                                                <div class="line number9 index8 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">sem_t empty;    //空槽的个数</code>
</div>
                                                                <div class="line number10 index9 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number11 index10 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">int top = 0;   //队尾</code>
</div>
                                                                <div class="line number12 index11 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">int bottom = 0; //队头</code>
</div>
                                                                <div class="line number13 index12 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number14 index13 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">void* produce(void* arg)</code>
</div>
                                                                <div class="line number15 index14 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number16 index15 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int i;</code>
</div>
                                                                <div class="line number17 index16 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">for ( i = 0; i &lt; MAX*2; i++)</code>
</div>
                                                                <div class="line number18 index17 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number19 index18 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">printf("producer is preparing data\n");</code>
</div>
                                                                <div class="line number20 index19 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">sem_wait(&amp;empty);//若空槽个数低于0阻塞</code>
</div>
                                                                <div class="line number21 index20 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code>
</div>
                                                                <div class="line number22 index21 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_lock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number23 index22 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code>
</div>
                                                                <div class="line number24 index23 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">top = (top+1) % MAX;</code>
</div>
                                                                <div class="line number25 index24 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">printf("now top is %d\n", top);</code>
</div>
                                                                <div class="line number26 index25 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number27 index26 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_unlock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number28 index27 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code>
</div>
                                                                <div class="line number29 index28 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">sem_post(&amp;full);</code>
</div>
                                                                <div class="line number30 index29 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number31 index30 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">return (void*)1;</code>
</div>
                                                                <div class="line number32 index31 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number33 index32 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number34 index33 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">void* consume(void* arg)</code>
</div>
                                                                <div class="line number35 index34 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number36 index35 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int i;</code>
</div>
                                                                <div class="line number37 index36 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">for ( i = 0; i &lt; MAX*2; i++)</code>
</div>
                                                                <div class="line number38 index37 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number39 index38 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">printf("consumer is preparing data\n");</code>
</div>
                                                                <div class="line number40 index39 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">sem_wait(&amp;full);//若填充个数低于0阻塞</code>
</div>
                                                                <div class="line number41 index40 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code>
</div>
                                                                <div class="line number42 index41 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_lock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number43 index42 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code>
</div>
                                                                <div class="line number44 index43 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">bottom = (bottom+1) % MAX;</code>
</div>
                                                                <div class="line number45 index44 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">printf("now bottom is %d\n", bottom);</code>
</div>
                                                                <div class="line number46 index45 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number47 index46 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_unlock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number48 index47 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code>
</div>
                                                                <div class="line number49 index48 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">sem_post(&amp;empty);</code>
</div>
                                                                <div class="line number50 index49 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number51 index50 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number52 index51 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">return (void*)2;</code>
</div>
                                                                <div class="line number53 index52 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number54 index53 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number55 index54 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">int main(int argc, char *argv[])</code>
</div>
                                                                <div class="line number56 index55 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number57 index56 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid1;</code>
</div>
                                                                <div class="line number58 index57 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid2;</code>
</div>
                                                                <div class="line number59 index58 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid3;</code>
</div>
                                                                <div class="line number60 index59 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid4;</code>
</div>
                                                                <div class="line number61 index60 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number62 index61 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret1;</code>
</div>
                                                                <div class="line number63 index62 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret2;</code>
</div>
                                                                <div class="line number64 index63 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret3;</code>
</div>
                                                                <div class="line number65 index64 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret4;</code>
</div>
                                                                <div class="line number66 index65 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number67 index66 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">sem_init(&amp;full, 0, 0);</code>
</div>
                                                                <div class="line number68 index67 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">sem_init(&amp;empty, 0, MAX);</code>
</div>
                                                                <div class="line number69 index68 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number70 index69 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid1, NULL, produce, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number71 index70 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid2, NULL, consume, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number72 index71 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid3, NULL, produce, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number73 index72 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid4, NULL, consume, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number74 index73 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number75 index74 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid1, (void**)&amp;ret1);</code>
</div>
                                                                <div class="line number76 index75 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid2, (void**)&amp;ret2);</code>
</div>
                                                                <div class="line number77 index76 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid3, (void**)&amp;ret3);</code>
</div>
                                                                <div class="line number78 index77 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid4, (void**)&amp;ret4);</code>
</div>
                                                                <div class="line number79 index78 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number80 index79 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">return 0;</code>
</div>
                                                                <div class="line number81 index80 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                        </div>
                                                </td>
                                        </tr></tbody></table>
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        </div>
        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
</div>
        </div>
</div>
<p>
        注:如果把sem_wait()和sem_post()放到pthread_mutex_lock()与pthread_mutex_unlock()之间会如何呢?</p>
<p>
        答案是:死锁,因为我们不能预知线程进入共享区顺序,如果消费者线程先对mutex加锁,并进入,sem_wait()发现队列为空,阻塞,而生产者在对mutex加锁时,发现已上锁也阻塞,双方永远无法唤醒对方。</p>
<p>
        <span><strong>第二种是条件变量配合互斥锁实现</strong></span></p>
<p>
        条件变量的常见用法是在不满足某些条件时,阻塞自己,直到有线程通知自己醒来。</p>
<p>
        而互斥量在这里的作用依然还是防止多线程对共享资源同时操作,造成未知结果。</p>
<p>
        生产者消费者的行为与之前相同,只不过原来只调用sem_wait()可以完成两步,1是检查条件,2是阻塞,现在条件变量需要我们自己来设定条件(所以说条件变量配合互斥锁比信号量的功能更强大,因为它可以自定义休眠条件,但是这对使用者的要求也提高了,必须理清逻辑关系避免死锁)</p>
<div class="jb51code">
        <div>
                <div class="syntaxhighlighterxhtml" id="highlighter_965426">
                        <div class="toolbar">
                                <span>?</span>
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                        <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr>
<td class="gutter">
                                                        <div class="line number1 index0 alt2">
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</div>
                                                                <div class="line number5 index4 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number6 index5 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;</code>
</div>
                                                                <div class="line number7 index6 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">pthread_cond_t notfull = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  //是否队满</code>
</div>
                                                                <div class="line number8 index7 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">pthread_cond_t notempty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;     //是否队空</code>
</div>
                                                                <div class="line number9 index8 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number10 index9 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">int top = 0;</code>
</div>
                                                                <div class="line number11 index10 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">int bottom = 0;</code>
</div>
                                                                <div class="line number12 index11 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number13 index12 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">void* produce(void* arg)</code>
</div>
                                                                <div class="line number14 index13 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number15 index14 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int i;</code>
</div>
                                                                <div class="line number16 index15 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">for ( i = 0; i &lt; MAX*2; i++)</code>
</div>
                                                                <div class="line number17 index16 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number18 index17 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_lock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number19 index18 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">while ((top+1)%MAX == bottom)</code>
</div>
                                                                <div class="line number20 index19 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number21 index20 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">            </code><code class="xhtml plain">printf("full! producer is waiting\n");</code>
</div>
                                                                <div class="line number22 index21 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">            </code><code class="xhtml plain">pthread_cond_wait(¬full, &amp;mutex);//等待队不满</code>
</div>
                                                                <div class="line number23 index22 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number24 index23 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number25 index24 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">top = (top+1) % MAX;</code>
</div>
                                                                <div class="line number26 index25 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">printf("now top is %d\n", top);</code>
</div>
                                                                <div class="line number27 index26 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_cond_signal(¬empty);//发出队非空的消息</code>
</div>
                                                                <div class="line number28 index27 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number29 index28 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_unlock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number30 index29 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number31 index30 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">return (void*)1;</code>
</div>
                                                                <div class="line number32 index31 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number33 index32 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number34 index33 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">void* consume(void* arg)</code>
</div>
                                                                <div class="line number35 index34 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number36 index35 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int i;</code>
</div>
                                                                <div class="line number37 index36 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">for ( i = 0; i &lt; MAX*2; i++)</code>
</div>
                                                                <div class="line number38 index37 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number39 index38 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_lock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number40 index39 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">while ( top%MAX == bottom)</code>
</div>
                                                                <div class="line number41 index40 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number42 index41 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">            </code><code class="xhtml plain">printf("empty! consumer is waiting\n");</code>
</div>
                                                                <div class="line number43 index42 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">            </code><code class="xhtml plain">pthread_cond_wait(¬empty, &amp;mutex);//等待队不空</code>
</div>
                                                                <div class="line number44 index43 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number45 index44 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">bottom = (bottom+1) % MAX;</code>
</div>
                                                                <div class="line number46 index45 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">printf("now bottom is %d\n", bottom);</code>
</div>
                                                                <div class="line number47 index46 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_cond_signal(¬full);//发出队不满的消息</code>
</div>
                                                                <div class="line number48 index47 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number49 index48 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">        </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_unlock(&amp;mutex);</code>
</div>
                                                                <div class="line number50 index49 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number51 index50 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number52 index51 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">return (void*)2;</code>
</div>
                                                                <div class="line number53 index52 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number54 index53 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number55 index54 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">int main(int argc, char *argv[])</code>
</div>
                                                                <div class="line number56 index55 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">{</code>
</div>
                                                                <div class="line number57 index56 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid1;</code>
</div>
                                                                <div class="line number58 index57 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid2;</code>
</div>
                                                                <div class="line number59 index58 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid3;</code>
</div>
                                                                <div class="line number60 index59 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_t thid4;</code>
</div>
                                                                <div class="line number61 index60 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number62 index61 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret1;</code>
</div>
                                                                <div class="line number63 index62 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret2;</code>
</div>
                                                                <div class="line number64 index63 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret3;</code>
</div>
                                                                <div class="line number65 index64 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">int ret4;</code>
</div>
                                                                <div class="line number66 index65 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number67 index66 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid1, NULL, produce, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number68 index67 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid2, NULL, consume, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number69 index68 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid3, NULL, produce, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number70 index69 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_create(&amp;thid4, NULL, consume, NULL);</code>
</div>
                                                                <div class="line number71 index70 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number72 index71 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid1, (void**)&amp;ret1);</code>
</div>
                                                                <div class="line number73 index72 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid2, (void**)&amp;ret2);</code>
</div>
                                                                <div class="line number74 index73 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid3, (void**)&amp;ret3);</code>
</div>
                                                                <div class="line number75 index74 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_join(thid4, (void**)&amp;ret4);</code>
</div>
                                                                <div class="line number76 index75 alt1">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number77 index76 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">return 0;</code>
</div>
                                                                <div class="line number78 index77 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
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        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
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        </div>
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<p>
        <strong>注:</strong></p>
<p>
        <span><strong>为什么信号量在互斥区外,而条件变量在互斥区内呢?</strong></span></p>
<p>
        因为互斥锁本质上是二元信号量,和信号量互斥的原理相同,而且放在互斥区会死锁,而条件变量是和互斥锁协同配合的,</p>
<p>
        我们从pthread_cond_wait()和pthread_cond_signal()的内部实现就可以看出</p>
<p>
        pthread_cond_wait()是先将互斥锁解开,并陷入阻塞,直到pthread_signal()发出信号后pthread_cond_wait()再加上锁,然后退出,可以看到它们在设计时就是为了协同配合,而互斥锁和信号量都是由Linux下的futex机制实现的,这里就不展开说了</p>
<p>
        这里贴出了pthread_wait()源码图</p>
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        <img title="浅谈生产者消费者模型(Linux系统下的两种实现方法)" alt="浅谈生产者消费者模型(Linux系统下的两种实现方法)" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/img/202305/42459ab5e8da131f4f83909aaef36f96.jpg"></p>
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        以上就是小编为大家带来的浅谈生产者消费者模型(Linux系统下的两种实现方法)全部内容了,希望大家多多支持~</p>
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