生产者-消费者问题:
生产者-消费者问题是经典的同步问题,它描述一组生产者进程(线程)向一组消费者进程(线程)提供消息。它们共享一个有界的缓冲池,生产者向其中投放消息,消费者从中取得消息。生产者-消费者问题是许多具体问题中进程(线程)合作的一个很好的抽象。假定缓冲区中有N个位置,每个位置存放一个消息。当缓冲区未满时,生产者可以投入一个消息,否则该进程(线程)阻塞,直到缓冲区内有空位可放;当缓冲区非空时,消费者可以从中取得一个消息,否则该进程(线程)阻塞,直到缓冲区内有消息可取。
为了模拟这一过程,首先需要设置一个大小为N的缓冲区。修改缓冲区时,需要同步各个进程(线程)以免发生错误(向满的缓冲区投放消息或者从空缓冲区内取出消息)。为此,需要设置两个信号量empty和full用以标识缓冲区中空位数和消息数。另外还需要一个互斥锁mutex以互斥地修改缓冲区。为了便于测试,这里缓冲区的大小设置为5,实际情况下,应该尽量大些,以免生产者和消费者相互等待。