操作系统：生产者消费者问题

问题描述：

单个生产者，多个消费者，多个缓冲池，利用多线程通过同步互斥原则完成数据的读取。

解决方案：

生产者与消费者之间涉及同步问题，当缓冲池中有数据时，消费者才能去读取数据；当缓冲池有空余位置时，生产者才能去投进数据。同时又有互斥问题，对缓冲区必须互斥的访问。消费者之间涉及互斥，保证对数据的互斥访问。这里使用了信号量 Semaphore 和关键段 SCRITICAL_SECTION 完成同步和互斥问题。以下给出详细代码：

#include <iostream>
#include <process.h>
#include <windows.h>// 生产者消费者问题，单个生产者，多个消费者，多个缓冲池
// 使用 信号量  和 关键段 来实现using namespace std;int gi,gj;const int num = 10;  // 产生数据的个数
const int size = 4;  // 缓冲池的大小
volatile bool flag = true;  // 用于消费者线程之间int buf[size];  // 缓冲池CRITICAL_SECTION gc; // 关键段HANDLE empty,full; // Semaphoreunsigned int __stdcall pro(PVOID p)  // 生产者线程
{for(int i = 0; i <= num ; i++){WaitForSingleObject(empty,INFINITE);  // 线程同步EnterCriticalSection(&gc);  // 线程互斥buf[gi] = i;cout << "生产者在 " << gi << " 号缓冲池放入 " << buf[gi] << endl;gi = (gi+1)%size;LeaveCriticalSection(&gc);ReleaseSemaphore(full,1,NULL);}cout << "生产者运行结束!" << endl;return 0;}unsigned int __stdcall cus(PVOID p)  // 消费者线程
{while(true){WaitForSingleObject(full,INFINITE);  // 线程同步if( flag == false )  // 线程之间的逻辑判断{break;}EnterCriticalSection(&gc);  // 线程互斥cout << "线程 " << GetCurrentThreadId() << " 在缓冲池 " << gj << " 获取数据 " << buf[gj] << endl;if( buf[gj] == num )  // 结束条件{LeaveCriticalSection(&gc);ReleaseSemaphore(full,1,NULL);flag = false;break;}gj = (gj+1)%size;LeaveCriticalSection(&gc);Sleep(50);ReleaseSemaphore(empty,1,NULL);}cout << "消费者线程 " << GetCurrentThreadId() << " 运行结束!" << endl;return 0;
}int main()
{// 相关变量的定义const int sz = 3;gi = gj = 0;InitializeCriticalSection(&gc);empty = CreateSemaphore(NULL,4,4,NULL);full = CreateSemaphore(NULL,0,4,NULL);HANDLE hand[sz];hand[0] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,pro,NULL,0,NULL);  // 创建了三个线程hand[1] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,cus,NULL,0,NULL);hand[2] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,cus,NULL,0,NULL);WaitForMultipleObjects(sz,hand,true,INFINITE);//  资源的释放CloseHandle(full);CloseHandle(empty);DeleteCriticalSection(&gc);for(int i = 0; i < sz ; i++){CloseHandle(hand[i]);}return 0;}

运行结果：

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