生产者与消费者模型代码及具体事例

该模型利用信号量来完成线程间的同步操作（按照一定顺序来决定谁先进缓冲区，谁后进缓冲区）；以下为具体事例，去除两线程工作函数内的while语句（对缓冲区的具体操作）后，剩余即为该模型的整体框架结构：一个消费者线程，一个生产者线程，一个缓冲区（缓冲区内有控制生产者和消费者进出的信号量 + 存储的数据）。

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

struct data
{
sem_t empty;//生产者信号量，缓冲区为空才生产产品
sem_t full; //消费者信号量，缓冲区满了才消费产品
char buf[10];//缓冲区
};

struct data msg;//定义全局变量才能使所有线程都能使用缓冲区

//生产者线程工作函数
void* Produce(void*a)
{
char* buf[] = {"adc", "中单", "上单", "打野", "辅助"};

while(1)
{
sem_wait(&msg.empty);//P操作-1：刚开始msg.empty=1,缓冲区为空才生产产品
//empty-1 = 0;第二次循环时，也就生产者不能进入
strcpy(msg.buf, buf[rand()%5]);//随机取下标为0-4的数组元素
printf("敌方%s已上线\n", msg.buf);

int time = rand() % 100 + 1;
usleep(time*10000);

sem_post(&msg.full);//V操作+1：生产结束通知消费者可以消费了
}
}

//消费者线程的工作函数
void* Consume(void*a)
{
char buf[10];
while(1)
{
sem_wait(&msg.full);//消费者信号量一开始为0，需等待生产者生产结束后通知（v操作+1）,被通知（full=1）后，进行P操作（-1）不让其他线程进入

strcpy(buf, msg.buf);//获取缓冲区msg.buf的内容
printf("击杀敌方%s\n", buf);

int time = rand() % 100 + 1;
usleep(time*10000);

sem_post(&msg.empty);//V操作+1，消费过后通知生产者继续生产empty+1 = 1，生产者可继续生产
}
}

int main()
{
srand ((unsigned int)time(NULL));

//初始化生产者和消费者的信号量
sem_init(&msg.empty, 0, 1);//生产者一开始就可以生产产品
sem_init(&msg.full, 0, 0); //消费者，一开始无物可消费

//生产者线程id
pthread_t produceID;
//消费者线程id
pthread_t consumeID;

//创建生产者线程
pthread_create(&produceID, NULL, Produce, NULL);
//创建消费者线程
pthread_create(&consumeID, NULL, Consume, NULL);

//等待两个线程结束回收资源
pthread_join(produceID, NULL);
pthread_join(consumeID, NULL);

//销毁信号量
sem_destroy(&msg.empty);
sem_destroy(&msg.full);

return 0;

}