C - Pthreads,一个消费者,多个生产者同步

时间:2016-05-08 18:51:06

标签: c pthreads producer-consumer

我有一个大学任务,我必须使用线程进行一些计算。它归结为一个拥有多个生产者的消费者 - >每个生产者做一次计算,消费者将它们全部加在一起。

我在同步这个问题时遇到了麻烦,因此只要消费者计算了他们的部分并退出他们的关键部分,生产者就会进入其关键部分。

这是我到目前为止的代码:

CONSUMER

do
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    pthread_cond_wait(&consumer, &mutex);

        /*Do some stuff*/

    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    count++;
} while(count < m); /*Where m is the number of producers*/

PRODUCER - 每个制作人只生成一个值(必需 - 分配)

pthread_mutex_lock(&mutex);

    /*Do some stuff*/

pthread_cond_signal(&consumer);
pthread_mutex_unlock(&mutex);

是否可以仅使用条件和互斥量来执行此操作?如果没有,我假设添加信号量会使事情变得更容易,但我宁愿尝试不用。

每个生产者必须将他们的产品放入一个全局变量,然后消费者必须访问该变量。

如果还有其他需要,请告诉我。

:在阅读John Bollinger的回复后,我能够解决我的问题并创建一个有效的生产者/消费者问题。

/******************CONSUMER*****************/
pthread_mutex_lock(&mutex);
while(count < m) /*While there are more threads*/
{
    /*Makes producers wait for the consumer to be ready before
    altering the global variable*/
    if( predicate = -1 )
    {
        predicate = 0;
        pthread_cond_signal(&producer);
    }
    /*Make consumer wait for the global variable to be altered*/
    while(predicate == 0)
        pthread_cond_wait(&consumer, &mutex);

      /*Do some stuff with global variable*/
      predicate = 0; /*Consumed*/

    count++;
    /*Tell a producer that the predicate has been consumed*/
    pthread_cond_signal(&producer);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);


/********************PRODUCER********************/
pthread_mutex_lock(&mutex);

/*If the consumer is not ready yet, wait. I.e. if it's still
  creating more threads*/
if(predicate == -1)
{
    pthread_cond_wait(&producer, &mutex);
}

/*If there is already a product to be consumed, wait until
 *consumed*/
while( predicate != 0 )
{
    pthread_cond_wait(&producer, &mutex);
}

    /*Do some stuff with global variable*/

/*Tell consumer that a product is ready to be consumed*/
pthread_cond_signal(&consumer);
pthread_mutex_unlock(&mutex);

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

  

是否可以仅使用条件和互斥锁来执行此操作?

假设您的意思是不使用任何其他同步对象,而不是没有任何其他同步对象(例如变量),是的,这是可能的。您可以使用一个互斥锁和一个条件变量来执行此操作,或者在这种情况下,您可以考虑使用两个CV - 一个用于消费者,另一个用于所有生产者。

永远不要忘记正确使用条件变量总是需要等待一些谓词变为真。谓词是CV本身的外部,程序员有责任对其进行测试。等待条件变量的标准模式如下:

  1. 锁定互斥锁
  2. 测试谓词
  3. 如果谓词为真,则转到(6)
  4. 等待简历
  5. 从等待返回后,转到(2)
  6. [可选]在互斥锁保护下进行操作
  7. 解锁互斥锁
  8. 有必要在等待之前测试谓词,并且必须在等待返回后再次测试(并且可能再次等待)。

    在你的情况下,生产者线程的谓词,用文字表示,&#34;用于记录产品的全局变量可供我使用&#34;。消费者线程的谓词是&#34;全局变量&#34;中有可用的产品。根据产品的性质和类型,可能需要添加一个辅助变量,线程可以使用这些辅助变量来传达这些谓词之间的状态。

    另请注意,当像这样的系统中的一个线程完成其自己的工作时,该线程必须适当地更新全局状态并发出条件变量信号,以便其他线程有机会继续。这可能发生在上面步骤(6)的一部分,或者线程可能稍后再次锁定互斥锁,以便更新共享状态并发出CV信号。