编写生产者和消费者程序，要求：
1) 生产者和消费者两个程序，共用一个仓库，仓库是一个普通文件（/tmp/store），容量为100个字节；
2) 生产者生产资源放进仓库，消费者则从仓库中消费资源；资源为数字字符“1、2、3、4、5、6、7、8、9、0”，一个资源就是一个数字，10个数字循环生成；
3) 生产者创建仓库（/tmp/store），间隔1s生产一个资源，当仓库满了（资源数量达到100个）的时候，生产者不能继续生产；消费者间隔2s消费一个资源，当仓库为空的时候，消费者不能继续消费；
4) 消费者每次消费1个资源，首先打印出消耗之前仓库中的资源数量和空位的数量，然后打印出消耗之后仓库中的资源数量和空位的数量，并打印出所消耗的资源内容；
5) 生产者每次生产1个资源，先打印出生产之前仓库中的资源数量和空位的数量，然后打印出生产之后仓库中的资源数量和空位的数量，并打印出所生产的资源内容。
6) 消费者消费资源后需要把已经消费的资源从仓库里删除；
7) 用信号量实现进程的同步和互斥。
【提示】题目有多种解决方案，可以用1个或多个信号量，或者使用其他合适的方法。
源代码如下：
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/sem.h>
/* 为了后期方便实用信号量，引入该文件*/
#include"sem_com.c"
/* 这个是源文件名*/
#define SRC_FILE_NAME "src_file"
/* 这个是目标文件名*/
#define DEST_FILE_NAME "dest_file"
#define OFFSET 1
int src_file,tmp_file;
char consuming()
{char item;
char buff;
int real_read_len;
src_file = open(SRC_FILE_NAME, O_RDWR);
tmp_file = open(DEST_FILE_NAME, O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,666);
if (src_file< 0 )
{
printf("文件打开错误\n");
exit(1);
}
if (tmp_file< 0 )
{
printf("临时文件错误\n");
exit(1);
}
read(src_file,&item,sizeof(char));
while((real_read_len = read(src_file,&buff,sizeof(buff))) >0)
{
write(tmp_file,&buff,real_read_len);
}
close(src_file);
close(tmp_file);
src_file = open(SRC_FILE_NAME, O_RDWR|O_TRUNC);
tmp_file = open(DEST_FILE_NAME, O_RDWR);
while((real_read_len = read(tmp_file,&buff,sizeof(buff))) >0)
{
write(src_file,&buff,real_read_len);
}
close(src_file);
close(tmp_file);
return item;
}
int main()
{
pid_t result;
/* 定义信号量集的ID号*/
int empty,full,mutex,mutex1;
/* 如果信号量集已经存在，就删除已经存在的并重新创建一个信号量集，防止多次运行导致的信号量紊乱*/
if(full=semget(ftok("/", 1), 1, 0666))
{
del_sem(full);
full= semget(ftok("/", 1), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
else
{
full= semget(ftok("/", 1), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
if(empty= semget(ftok("/", 2), 1, 0666))
{
del_sem(empty);
empty= semget(ftok("/", 2), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
else
{
empty= semget(ftok("/", 2), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
if(mutex= semget(ftok("/", 3), 1, 0666))
{
del_sem(mutex);
mutex= semget(ftok("/", 3), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
else
{
mutex= semget(ftok("/", 3), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
if(mutex1= semget(ftok("/", 4), 1, 0666))
{
del_sem(mutex1);
mutex1= semget(ftok("/", 4), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
else
{
mutex1= semget(ftok("/", 4), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量集*/
}
init_sem(full,0,0); /* 初始化信号量*/
init_sem(empty,0,100); /* 初始化信号量*/
init_sem(mutex,0,1); /* 初始化信号量*/
init_sem(mutex1,0,1); /* 初始化信号量，mutex1是为了让生产者和消费者中各自的三句话不分开*/
/*调用fork()函数创建子进程*/
result = fork();
if(result == -1)
{
perror("Fork\n");
}
else if (result == 0) /*返回值为0 代表子进程，这里用作生产者进程*/
{
src_file = open(SRC_FILE_NAME, O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,666);
while(1)
{
char i='0';
while(i<='9')
{
if(semctl(empty,0,GETVAL,NULL)>0)
{
sem_p(mutex1,0);
printf("生产前:已经存在： %d 空余： %d\n\n",semctl(full,0,GETVAL,NULL),semctl(empty,0,GETVAL,NULL));
sem_p(empty,0);
sem_p(mutex,0);
write(src_file,&i,sizeof(i));
printf("生产者:生产的产品编号是： %c\n\n",i);
sem_v(mutex,0);
sem_v(full,0);
printf("生产后:目前存在：full %d 空余： %d\n\n",semctl(full,0,GETVAL,NULL),semctl(empty,0,GETVAL,NULL));
sem_v(mutex1,0);
i=i+1;
}
else
{
printf("**********************\n");
printf("仓库已经满了!\n\n");
}
/*线程阻塞1*/
sleep(1);
}
}
}
else/*返回值大于0 代表父进程，这里用作消费者进程*/
{
char item;
while(1)
{
if(semctl(full,0,GETVAL,NULL)>0)
{
sem_p(mutex1,0);
printf("消费前:已经存在： %d 空余： %d\n\n",semctl(full,0,GETVAL,NULL),semctl(empty,0,GETVAL,NULL));
sem_p(full,0);
sem_p(mutex,0);
item=consuming();
printf("消费者消费的产品号是： %c\n\n",item);
sem_v(mutex,0);
sem_v(empty,0);
printf("消费后:目前存在： %d 空余 %d\n\n",semctl(full,0,GETVAL,NULL),semctl(empty,0,GETVAL,NULL));
sem_v(mutex1,0);
}
else
{
printf("**********************\n");
printf("仓库目前空了!\n\n");
}
/*线程阻塞2*/
sleep(2);
}
}
}
需要注意的是：这里为了后期方便实用信号量，使用 #include"sem_com.c" 引入了sem_com.c文件
sem_com.c文件的源代码是：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-751594.html
/* sem_com.c */
/* 信号量初始化（赋值）函数*/
int init_sem(int sem_id, int n,int init_value)
{
union semun{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
};
union semun sem_union;
sem_union.val = init_value; /* init_value 为初始值 */
if (semctl(sem_id, n, SETVAL, sem_union) == -1)
{
perror("Initialize semaphore");
return -1;
}
return 0;
}
/* 从系统中删除信号量集的函数 */
int del_sem(int sem_id)
{
if (semctl(sem_id, 0, IPC_RMID,NULL) == -1)
{
perror("Delete semaphore");
return -1;
}
}
/* P 操作函数 */
int sem_p(int sem_id,int n)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = n; /* 单个信号量的编号如果为0，即信号量集中的第一个信号量 */
sem_b.sem_op = -1; /* 表示P 操作 */
sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; /* 系统自动释放将会在系统中残留的信号量*/
if (semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
{
perror("P operation");
return -1;
}
return 0;
}
/* V 操作函数*/
int sem_v(int sem_id,int n)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = n; /* 单个信号量的编号应该为0 */
sem_b.sem_op = 1; /* 表示V 操作 */
sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; /* 系统自动释放将会在系统中残留的信号量*/
if (semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
{
perror("V operation");
return -1;
}
return 0;
}需要把这个sem_com.c文件和上述源代码放到同一个文件目录下，再执行上述代码。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-751594.html
到了这里，关于编写生产者和消费者程序，要求：1) 生产者和消费者两个程序，共用一个仓库，仓库是一个普通文件（/tmp/store），容量为100个字节；的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
