㈠ 请高手帮忙解释下这多线程的源代码,每句注释下 #include <stdio.h> #include <stdlib.h>
首先这是一个生产者和消费者问题。
生产者procer负责产生数据,然后通过put操作将数据放到缓冲区buf中。
消费者consumer负责显示数据,通过get操作从缓冲区buf中读取数据。
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先看主函数main(),
生产者和消费者分别用两个线程来实现。
主函数中的pthread_create()函数就是用来创建这两个线程的。
开始定义了两个变量th_a,th_b用来记录这两个线程的线程号。
线程的程序体分别是procer,consumer。
接下来的pthread_join用来等待两个线程结束。因为如果不等待,main函数的主线程会立即结束,而两个子线程还来不及完全执行。
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下面来分别看procer,consumer这两个线程。
procer循环一百次,每次调用put往buffer中放数据,最后放一个OVER;
consumer循环用get从buffer中读到数据并打印,直到读取的数据位OVER数据时结束。
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我们再分别来看put操作和get操作。
由于put和get都要访问buf,buf就是一个临界资源,为了解决这个临界资源,在使用buf之前,要对它加锁。
pthread_mutex_lock(b->lock)一个为信号量加锁的函数。每个信号量只能加锁一次(我说的可能不准确),如果执行该函数的时候,参数中的信号量已经被加锁,则该函数阻塞,直到信号量被解锁才继续执行。这样就能保证信号量所保护的临界资源能够被互斥的访问。
structprodcons{
intbuffer[BUFFER_SIZE];/*这个就是循环缓冲区*/
pthread_mutex_tlock;/*这个是信号量,用来保证对缓冲区的互斥访问*/
intreadpos,writepos;/*这两个成员分别表示读位置和写位置*/
pthread_cond_tnotempty;/*这是表示缓冲区“非空”的条件信号量*/
pthread_cond_tnotfull;/*这是表示缓冲区“非满”的条件信号量*/
};
buf是一个循环的缓冲区,我们先来看缓冲区为空和满这两种状态时,读、写标记(readpos,writepos)的位置。
缓冲区为空时,readpos和writepos指在同一位置;
换从去为满时,writepos位置的下一个位置就是readpos。
/*put负责把数据放到缓冲区*/
voidput(structprodcons*b,intdata)
{
//首先对互斥信号量进行加锁
pthread_mutex_lock(&b->lock);
/*这里就是判断缓冲区有没有满,用writepos+1与readpos比较,可以参考附图。
*因为是循环缓冲区,所以要模BUFFER_SIZE。
*如果缓冲区满,将在while中等待,直到缓冲区非满,再继续执行。
*/
while((b->writepos+1)%BUFFER_SIZE==b->readpos){
printf("waitfornotfull ");
//如果已经满了,则等待消费者读取了数据后发出“非满”信号。
pthread_cond_wait(&b->notfull,&b->lock);
}
/*当缓冲区非满时,将数据写入缓冲区中writepos对应的位置*/
b->buffer[b->writepos]=data;
//更新writepos到下一个位置
b->writepos++;
//循环利用缓冲区空间,如果超过了最大值,则从头开始。
if(b->writepos>=BUFFER_SIZE)b->writepos=0;
/*向消费者发送信号,告诉消费者缓冲取非空*/
pthread_cond_signal(&b->notempty);
//对互斥信号进行解锁。
pthread_mutex_unlock(&b->lock);
}
/*--------------------------------------------------------*/
/*get负责从缓冲区中读取数据*/
intget(structprodcons*b)
{
intdata;
//对互斥信号量进行加锁
pthread_mutex_lock(&b->lock);
/*判断缓冲区是否为空,为空则等待*/
while(b->writepos==b->readpos){
printf("waitfornotempty ");
pthread_cond_wait(&b->notempty,&b->lock);
}
/*读取readpos位置的数据*/
data=b->buffer[b->readpos];
//更新readpos到下一个位置。
b->readpos++;
//循环利用缓冲区,回拨指针
if(b->readpos>=BUFFER_SIZE)b->readpos=0;
/*发信号给生产者,缓冲区非满,可以放数据了*/
pthread_cond_signal(&b->notfull);
//对互斥信号量进行解锁
pthread_mutex_unlock(&b->lock);
returndata;
}