C++ 用critical_section 代码临界区模拟信号量,解决生产者消费者的问题

PS.不要问我为什么不直接用CRITICAL_SECTION,我只是突然脑洞大开,想自己写个信号量的操作函数。

问题描述:

生产者消费者的问题描述了两个共享固定大小的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中,然后重复此过程。与此同时,消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据,消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。


函数描述:

producer:

while(count==n) do no-op;//内存满,不操作

wait(S);

produce an item into buffer...

in=(in+1)%n;

counter++;

signal(S);

consumer:

while(count==0) do no-op;

wait(S);

consume an item from buffer;

out=(out+1)%n;

count--;

signal(S);

实现目标,通过CRITICAL_SECTION 代码临界区模拟实现信号量的wait,和signal功能


wait(S)以及signal(S)函数:

在操作系统中,wait和signal是一对信号量的操作函数,他们都具有原子性。

操作描述:

	wait(S): 
	while(S<=0) do no-op;
	S:=S-1;

	signal(S):
	S:=S+1;

这两个函数都是源自操作,因此,他们在执行是是不可中断的。亦即,当一个函数在进程中修改某个信号量时,是没有其他进程可同时对该信号量进行操作。此外,在wait函数中的对S的测试和等待是不可中断的。


关于CRITICAL_SECTION这里就不在多说,主要介绍几个函数

CRITICAL_SECTION cs;
initializeCriticalSection(&cs);//初始化一个临界资源
enterCriticalSection(&cs);//进入临界资源
leaveCriticalSection(&cs);//退出临界资源

直接上代码

#include 
#include 
using namespace std;


DWORD WINAPI producer(LPVOID lpParameter);//生产者的函数
DWORD WINAPI consumer(LPVOID lpParameter);//消费者函数
void waitSemaphore(int &semephore);
void releaseSemaphore(int &semaphore);

int n=10;
int in=0;
int out=0;
int *buffer=new int[n];//用数组来模拟资源
int counter=0;
CRITICAL_SECTION cs;
CRITICAL_SECTION cs1;
int mutex=1;
int empty=1;
int full=0;
void main()
{
	for(int i=0;i


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