课后作业5：进程的同步与互斥 线程（下） 第1关：生产者与消费者问题

任务描述

本关任务：程序 4-1.c 模拟了 1 个生产者和 1 个消费者，请改写该程序，模拟 5 个生产者和 5 个消费者，它们共享一个包含 8 个缓冲区的缓冲池。产品以 4 位编号，最高位表示生产者编号、其他表示该生产者的产品号，参考输出如下：

程序 4-1.c 中信号量需要在同一行内，否则评测无法通过，而且修改 c 语言程序请在现有的基础上修改！！！
（请将修改之后的程序 4-1.c 保存到 myshixun 文件夹下再点击评测。）

实验准备

4-1.c文件存放在/data/workspace/myshixun/exp3中。

整体命令流程

第一步：找到4-1.c并拖到vscode里打开

第二步：编辑4-1.c代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

#define N  10
#define PRODUCT_NUM 10
int buffer[N], readpos = 0, writepos = 0;
sem_t full, empty,mtx,mtx1;

void sleep_random(int t) {
  sleep((int)(t * (rand() / (RAND_MAX *1.0))));
}

void *produce(void * arg){
  int id = *((int *)arg);
  int i;
  for (i = 0; i < PRODUCT_NUM; i++){
    sleep_random(2);
	sem_wait(&empty);
  sem_wait(&mtx);

    buffer[writepos++] = id*1000 + i + 1;
    if (writepos >= N)
    {
      writepos = 0;
    }
    printf("produce:    %d\n", id*1000 + i + 1);
    sem_post(&mtx);
    sem_post(&full);
  }
}

void *consume(void * arg){
  int i;
  int id = *((int *)arg);
  for (i = 0; i < PRODUCT_NUM; i++){
    sleep_random(2);
    sem_wait(&full);
    sem_wait(&mtx1);

    printf("%d consume: %d\n", id, buffer[readpos]);
    buffer[readpos++] =  - 1;
    if (readpos >= N)
      readpos = 0;

    sem_post(&mtx1);
    sem_post(&empty);
  }
}

int main(){
  int res[10], res1[10], i;

  pthread_t t1[8] = {0};
  pthread_t t2[8] = {0};

  for (i = 0; i < N; i++)
    buffer[i] =  - 1;
  srand((int)time(0));

  sem_init(&full, 0, 0);
  sem_init(&mtx, 0, 1);
  sem_init(&mtx1, 0, 1);
  sem_init(&empty, 0, N);

  for(i=0;i<5;i++)
  {
    res[i] = pthread_create(&(t1[i]), NULL, produce, (void *) &i);
    if (res[i] != 0){
    perror("failed to create thread");
    exit(1);
    }
  }

  for(int j=0;j<5;j++)
  {
    res1[j] = pthread_create(&(t2[j]), NULL, consume, (void *) &j);
    if (res1[j] != 0){
    perror("failed to create thread");
    exit(1);
    }
  }
  pthread_join(t1[0],NULL);
  pthread_join(t1[1],NULL);
  pthread_join(t1[2],NULL);
  pthread_join(t1[3],NULL);
  pthread_join(t1[4],NULL);

  pthread_join(t2[0],NULL);
  pthread_join(t2[1],NULL);
  pthread_join(t2[2],NULL);
  pthread_join(t2[3],NULL);
  pthread_join(t2[4],NULL);

  return 0;
}

第三步：打开终端，编译一下

cd /home/headless/Desktop/workspace/myshixun/exp3/
gcc -pthread 4-1.c
./a.out

第四步：复制到这个目录下，再点击测评