Python的PV操作实现：生产者与消费者问题

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#Python #PV操作 #生产者与消费者问题 #信号量

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本文详细介绍了使用Python实现生产者-消费者模型的过程，通过四个生产者和六个消费者，利用五个缓冲区进行产品生产和消费的模拟。代码中运用了信号量来确保线程间的同步，避免了缓冲区的资源竞争。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

描述：

生产者：四个

消费者：六个

缓冲区：五个

某一时刻只能有一个线程或进程访问缓冲区，缓冲区没满时生产者可以往里面放东西，缓冲区没空时消费者可以从里面取东西。

信号量：

设置三个信号量，一个信号量判断缓冲区是否被占用，一个信号量判断缓冲区是否有空，最后一个信号量判断缓冲区里是否有东西。

实现：

import queue,random,threading
from time import sleep

s_1 = threading.Semaphore(1)  # 临界区互斥信号量
s_2 = threading.Semaphore(5)  # 判断是否有空闲缓冲区的信号量
s_3 = threading.Semaphore(0)  # 判断缓冲区里是否有产品的信号量


def productor(i, q):
    while True:
        num = random.choice(['华为P30', '小米9', 'ViVo x27', 'iphone XR'])
        print('生产者%d生产了产品%s' % (i, num))
        s_2.acquire()  # 是否有空缓冲区
        s_1.acquire()  # 缓冲区是否被占用
        q.put(num)
        sleep(1)
        print('生产者%d把产品%s放入了仓库中' % (i, num))
        s_1.release()
        s_3.release()



def consumer(i, q):
    while True:
        s_3.acquire()
        s_1.acquire()
        num = q.get()
        sleep(1)
        print('消费者%d购买了产品%s' % (i, num))
        s_1.release()
        s_2.release()



if __name__ == '__main__':
    q = queue.Queue(5)  # 创建上限为5的缓冲区

    # 创建4个生产者
    for i in range(4):
        threading.Thread(target=productor, args=(i, q)).start()

    # 创建6个消费者
    for i in range(6):
        threading.Thread(target=consumer, args=(i, q)).start()