Linux 生产者/消费者

生产者消费者
生产者消费者问题概述
生产者/消费者问题，也被称作有限缓冲问题。可以描述为：两个或者更多的线程共享同一个缓冲区，其中一个或多个线程作为“生产者”会不断地向缓冲区中添加数据，另一个或者多个线程作为“消费者”从缓冲区中取走数据。生产者/消费者模型关注的是以下几点：

*生产者和消费者必须互斥的使用缓冲区
*缓冲区空时，消费者不能读取数据
*缓冲区满时，生产者不能添加数据

生产者消费者模型优点：

1. 解耦：因为多了一个缓冲区，所以生产者和消费者并不直接相互调用，这样生产者和消费者的代码
   发生变化，都不会对对方产生影响。这样其实就是把生产者和消费者之间的强耦合解开，变成了生
   产者和缓冲区，消费者和缓冲区之间的弱耦合
2. 支持并发：如果消费者直接从生产者拿数据，则消费者需要等待生产者生产数据，同样生产者需要
   等待消费者消费数据。而有了生产者/消费者模型，生产者和消费者可以是两个独立的并发主体。
   生产者把制造出来的数据添加到缓冲区，就可以再去生产下一个数据了。而消费者也是一样的，从
   缓冲区中读取数据，不需要等待生产者。这样，生产者和消费者就可以并发的执行。
3. 支持忙闲不均：如果消费者直接从生产者这里拿数据，而生产者生产数据很慢，消费者消费数据很
   快，或者生产者生产数据很多，消费者消费数据很慢。都会造成占用CPU的时间片白白浪费。生产
   者/消费者模型中，生产者只需要将生产的数据添加到缓冲区，缓冲区满了就不生产了。消费者从
   缓冲区中读取数据，缓冲区空了就不消费了，使得生产者/消费者的处理能力达到一个动态的平
   衡。
   生产者消费者模型实现
   假定缓冲池中有N个缓冲区，一个缓冲区只能存储一个int类型的数据。定义互斥锁mutex实现对缓冲区的互斥访问；计数信号量dempty用来表示空闲缓冲区的数量，其初值为N；计数信号量dfull用来表示有数据的缓冲区的数量，其初值为0

#include`
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define BUFF_MAX 30//最大定为30
#define SC_NUM 2//生产者为2
#define XF_NUM 3//消费者为3

int in=0;//输入从0开始
int out=0;//输出从0开始
sem_t sem_empty;
sem_t sem_full;
pthread_mutex_t mutex;

int buff[BUFF_MAX]={0};

void *sc_thread(void *arg)//生产者线程函数
{
   int index=(int)arg;
   while(1)
   {
       sem_wait(&sem_empty);
       pthread_mutex_lock(&mutex);
       buff[in]=rand()%100;
       printf("生产者%d 产生数据%d,in=%dn",index,buff[in],in);
       in=(in+1)%BUFF_MAX;
       pthread_mutex_unlock(&mutex);
       sem_post(&sem_full);

       int n=rand()%10;
       sleep(n);

   }
}
void*xf_thread(void*arg)//消费者线程函数
{
   int index=(int)arg;
   while(1)
   {
       sem_wait(&sem_full);
       pthread_mutex_lock(&mutex);
       printf("消费者 %d 消费数据 %d,out=%dn",index,buff[out],out);
       out=(out+1)%BUFF_MAX;
       pthread_mutex_unlock(&mutex);
       sem_post(&sem_empty);

       int n=rand()%10;
       sleep(n);

   }    
}
int main()
{
    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);//初始化互斥
    sem_init(&sem_empty,0,BUFF_MAX);//初始化信号量
    sem_init(&sem_full,0,0);

    srand((int)time(NULL));

    pthread_t sc_id[SC_NUM];//线程ID
    pthread_t xf_id[XF_NUM];

    int i=0;
    for(i;i