Windows实现生产者-消费者问题|操作系统

生产者-消费者模型实现

最新推荐文章于 2021-02-04 16:19:50 发布

原创最新推荐文章于 2021-02-04 16:19:50 发布 · 1.1k 阅读

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本文展示了一个使用Windows API和C++实现的生产者-消费者模型。通过创建多个线程，一个作为生产者负责生产产品并将其放入缓冲区，另一个作为消费者从缓冲区取出产品进行消费。模型中运用了信号量来同步线程间的操作，确保数据的一致性和完整性。

在这里插入图片描述

#include <Windows.h>
#include <iostream>
#define SIZE_OF_BUFFER 10
using namespace std;
typedef HANDLE semaphore;

#define P(S) WaitForSingleObject(S,INFINITE)
#define V(S) ReleaseSemaphore(S,1,NULL)

int g_buffer[10];
int in=0;
int out=0;
int ProduceID = 1000;
int CousumeID;

DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpPara);
DWORD WINAPI Consumer(LPVOID lpPara);
semaphore g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL, 10, 10, NULL);
semaphore g_hFullSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 0, 10, NULL);
semaphore g_hMutex = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);

void print();
int x=0;
int y=0;
void main()
{
	HANDLE hThread1;
	HANDLE hThread2;
	hThread1 = CreateThread(NULL, 0, Producer,NULL, 0, NULL);
	hThread2 = CreateThread(NULL, 0, Consumer,NULL, 0, NULL);
	while(1)
	{
			WaitForSingleObject(hThread1,INFINITE);
			WaitForSingleObject(hThread2,INFINITE);
	}

	Sleep(4000);
}

int color(int num)
{
	SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),num);
	return 0;
}

void gotoxy(int x,int y)
{
	HANDLE hCon;
	hCon = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
	COORD Pos;
	Pos.X = x;
	Pos.Y = y;
	SetConsoleCursorPosition(hCon,Pos);
}

void print()
{
	for(int i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;i++)
	{
		gotoxy(40,i+5);
		if(i==in) 
			color(1);
		else if(i==out) 
			color(4);
		else 
			color(7);
		std::cout<<i<<":"<<g_buffer[i];
	}
}


//生产一个产品
void Produce()
{
	++ProduceID;
}

//把新生产的产品放入缓冲区
void Append()
{
	color(7);
	g_buffer[in]=ProduceID;
	if(y==25)
	{
		y=0;
		system("cls");
	}
	gotoxy(x,y++);
	std::cout<<"生产者生产了"<<g_buffer[in];
	std::cout<<std::endl;
	print();
	in=(in+1)%SIZE_OF_BUFFER;
}

//取出一个产品
void Take()
{
	color(7);
	CousumeID=g_buffer[out];
	if(y==25)
	{
		y=0;
		system("cls");
	}

	gotoxy(x,y++);
	std::cout<<"\t\t消费者消费了"<<CousumeID;
	g_buffer[out]=1000;
	print();
	out=(out+1)%SIZE_OF_BUFFER;
}


DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpPara)
{
	while(1)
	{
		P(g_hEmptySemaphore);
		P(g_hMutex);
		Produce();
		Append();
		Sleep(1500);
		V(g_hMutex);
		V(g_hFullSemaphore);
	}
	return 0;
}

DWORD WINAPI Consumer(LPVOID lpPara)
{
	while(1)
	{
		P(g_hFullSemaphore);
		P(g_hMutex);
		Take();
		Sleep(1500);
		V(g_hMutex);
		V(g_hEmptySemaphore);
	}
	return 0;
}