C语言使用PV操作实现读者-写者问题

最新推荐文章于 2025-03-31 21:36:43 发布

pSomng

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分类专栏：学习笔记文章标签： c语言操作系统多线程

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本文通过分析读者写者问题的经典场景，使用信号量和互斥锁实现资源的共享与保护，探讨了如何防止写者饥饿现象，提出了一种改进方案，使写者有更大机会进行资源修改。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

开局一张图

在这里插入图片描述

代码一贴

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include<semaphore.h>


#define P sem_wait
#define V sem_post
#define  writeblock &writeblock_
#define mutex &mutex_

sem_t writeblock_;
sem_t mutex_;


int readcount=0;

void * reader_i()
{
    P(mutex); //表示对进入人数的一个互斥信号量
    readcount++;
    /*由于有了这处的判断，一来可以在读者来的时候写者不能进入阅览室
    二来 就是写者在写的时候，这里P操作就会得到一个负数 这样自身就被阻塞，就完成了写者写的时候读者不能够进阅览室*/
    if(readcount == 1)
        P(writeblock);
    V(mutex);
    printf("读者开始读取书籍\n");
    P(mutex);
    readcount--;
    if(readcount == 0)
        V(writeblock);
    V(mutex);

}
void writer_i()
{
    P(writeblock); 
    printf("写者修改书籍\n");
    V(writeblock);

}



int main()
{
    sem_init( writeblock,0,1); //sem_init  的使用请自行百度
    sem_init(mutex,0,1);

    pthread_t tid1;
    pthread_t tid11;
    pthread_t tid111;
    pthread_t tid22;
    pthread_t tid2;

    pthread_create(&tid2,NULL,writer_i,NULL);
    pthread_create(&tid1,NULL,reader_i,NULL);
    pthread_create(&tid22,NULL,writer_i,NULL);
    pthread_create(&tid11,NULL,reader_i,NULL);
    pthread_create(&tid111,NULL,reader_i,NULL);


    pthread_exit(0);

    return 0;
}

分析上述程序，我们可以得知，当第一个读者来的时候，写者就被阻塞，如果接下来不断有读者来的话，就有可能出现一个极端的情况，就是写者一直在外面等待的现象，也就是饥饿现象。为了尽量避免这种情况，我们应该增加一个信号量来保证写者在等待时候，能有几率获得进去图书馆修改书籍

代码一换

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include<semaphore.h>


#define P sem_wait
#define V sem_post
#define  writeblock &writeblock_
#define mutex &mutex_
#define mutex1 &mutex1_

sem_t writeblock_;
sem_t mutex_;
sem_t mutex1_;


int readcount=0;

void * reader_i()
{
    P(mutex1);
    P(mutex);
    readcount++;
    if(readcount == 1)
        P(writeblock);
    V(mutex);
    V(mutex1);

    printf("读者开始读取书籍\n");
    P(mutex);
    readcount--;
    if(readcount == 0)
        V(writeblock);
    V(mutex);

}
void writer_i()
{
    P(mutex1);
    P(writeblock);
    printf("写者修改书籍\n");
    V(writeblock);
    V(mutex1);

}



int main()
{
    sem_init( writeblock,0,1);
    sem_init(mutex,0,1);
    sem_init(mutex1,0,1);




    pthread_t tid1;
    pthread_t tid11;
    pthread_t tid111;
    pthread_t tid22;
    pthread_t tid2;


    pthread_create(&tid1,NULL,reader_i,NULL);

    pthread_create(&tid11,NULL,reader_i,NULL);
    pthread_create(&tid111,NULL,reader_i,NULL);
    pthread_create(&tid2,NULL,reader_i,NULL);
    pthread_create(&tid22,NULL,writer_i,NULL);




    pthread_exit(0);




    return 0;
}