生產(chǎn)者消費(fèi)者實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、生產(chǎn)者消費(fèi)者實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二生產(chǎn)者與消費(fèi)者進(jìn)程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪肳indows提供的API函數(shù)，編寫程序，解決生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題，實(shí)現(xiàn) 進(jìn)程的互斥與同步。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：1. 進(jìn)程的互斥與同步。編寫一段程序，模擬生產(chǎn)者和消費(fèi)者線程，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的互 斥與同步。2. 利用VC+6.0 實(shí)現(xiàn)上述程序設(shè)計(jì)和調(diào)試操作，對(duì)于生產(chǎn)者和消費(fèi)者線程操作 的成功與否提供一定的提示框。3. 通過閱讀和分析實(shí)驗(yàn)程序，熟悉進(jìn)程的互斥與同步的概念。程序設(shè)計(jì)思路：關(guān)于這個(gè)生產(chǎn)者與消費(fèi)者進(jìn)程，我主要設(shè)計(jì)了兩個(gè)線程，一個(gè)生產(chǎn)者線程，一個(gè) 消費(fèi)者線程。整個(gè)進(jìn)程隨著這兩個(gè)線程的創(chuàng)建，運(yùn)行，終止而進(jìn)行。在程序的開始，首先我創(chuàng)建了一個(gè)

2、結(jié)構(gòu)struct，它包括的基本數(shù)據(jù)有：生產(chǎn)物品 緩沖區(qū)（用隊(duì)列來表示），一個(gè)標(biāo)志緩沖區(qū)空間多少的信號(hào)量m_S_Empty ，一個(gè)標(biāo)志緩沖區(qū)已有物品多少的信號(hào)量m_S_Full，個(gè)互斥信號(hào)量m_M_Mutex 防止生產(chǎn)者與消費(fèi)者同時(shí)訪問緩沖區(qū)間，一個(gè)判斷生產(chǎn)者是否要結(jié)束生產(chǎn)的bool類型標(biāo)志producerfinished，若為true，則兩個(gè)線程都終止。進(jìn)入主程序以后，首先對(duì)這些struct中的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)個(gè)賦值，然后創(chuàng)建生 產(chǎn)者與消費(fèi)者兩個(gè)線程，等待兩個(gè)線程都結(jié)束時(shí)，關(guān)閉進(jìn)程。要知道在main主函數(shù)中兩個(gè)線程的創(chuàng)建語句就是對(duì)兩個(gè)線程各自進(jìn)入函數(shù)的運(yùn)行，生產(chǎn)者函數(shù)中通過一個(gè)for循環(huán)，可以

3、控制生產(chǎn)者進(jìn)行多次生產(chǎn)，不是生產(chǎn) 一次就結(jié)束了。消費(fèi)者函數(shù)中通過一個(gè) while循環(huán)，當(dāng)生產(chǎn)者沒有結(jié)束生產(chǎn)時(shí)可 以控制消費(fèi)者進(jìn)行多次消費(fèi)，不是消費(fèi)一次就不會(huì)再來消費(fèi)了，除非生產(chǎn)者已結(jié) 束生產(chǎn)，即producerfinished的值變?yōu)閠rue 。實(shí)驗(yàn)主要程序及注釋:#include stdafx.h#include #include #include#include using namespacestd;DWORD WINAPI Consume void*);/聲明消費(fèi)者函數(shù)DWORD WINAPI Produced void*); /聲明生產(chǎn)者函數(shù)#define N 10/定義緩沖區(qū)數(shù)量/*

4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義*/struct MyDataHANDLE m_S_Empty; / 生產(chǎn)者 SemaphoreHANDLE m_S_Full; / 消費(fèi)者 SemaphoreHANDLE m_M_Mutex; /互斥信號(hào)量queue food; /定義共享緩沖區(qū)bool producerfinished;/標(biāo)志著生產(chǎn)者是否結(jié)束生產(chǎn);int j=0;只是為了輸岀方便觀察線程執(zhí)行次數(shù)int main()/*對(duì)各個(gè)信號(hào)量賦值*/MyData mydata;/創(chuàng)建一個(gè)MyData數(shù)據(jù)類型的實(shí)體mydatamydata.m_M_Mutex = CreateMutex(NULL, false, NULL)

5、; /false表示剛剛創(chuàng)建的這個(gè)信號(hào)量不屬 于？ N任何線程mydata.m_S_Empty = CreateSemaphore(NULL, N, N, NULL); /初始計(jì)數(shù)為 Nmydata.m_S_Full = CreateSemaphore(NULL, 0, N, NULL); /初始計(jì)數(shù)為 0 ducerfinished=false;/生產(chǎn)者結(jié)束標(biāo)志剛開始設(shè)置為 false,表示沒有結(jié)束/*創(chuàng)建生產(chǎn)者和消費(fèi)者線程*/HANDLE handles2;handles0 = CreateThread(NULL,0,&Producer,( void*)&mydata,

6、0,0);handles1 = CreateThread(NULL,0,&Consumer,( void*)&mydata,0,0);WaitForMultipleObjects(2, handles, true, INFINITE); / 等待兩個(gè)線程都結(jié)束才往下執(zhí)行CloseHandle(mydata.m_M_Mutex);CloseHandle(mydata.m_S_Full);CloseHandle(mydata.m_S_Empty);/*生產(chǎn)者函數(shù)*/DWORD WINAPI Producer( void* lp)MyData * md = (MyData*)lp;for(int i

7、 =0 ; i m_S_Empty, INFINITE);/ 緩沖區(qū)有空間才可以往下WaitForSingleObject(md-m_M_Mutex, INFINITE);/消費(fèi)者沒有在操作緩沖區(qū)生產(chǎn)者才可以執(zhí)行/*將所生產(chǎn)的物品放到指定的緩沖區(qū)中*/md-food.push(1);printf( %dt 生產(chǎn) 1 個(gè)物品，共有%d 個(gè)物品 tt%dn ,j+,md-food.size(),GetCurrentThreadId(); 輸出緩沖區(qū)信息以及線程信息ReleaseMutex(md-m_M_Mutex);/ /釋放互斥信號(hào)量ReleaseSemaphore(md-m_S_Full, 1

8、, NULL);/ 有物品的緩沖區(qū)增加一個(gè)md-producerfinished=true;若岀了 for循環(huán)，生產(chǎn)者結(jié)束生產(chǎn)，控制消費(fèi)者線程結(jié)束 return 0;/*消費(fèi)者函數(shù)*/DWORD WINAPI Consume void* lp)MyData * md = (MyData*)lp;while(!md-producerfinished)若生產(chǎn)者沒有結(jié)束生產(chǎn)，可以繼續(xù)往下執(zhí)行 WaitForSingleObject(md-m_S_Full,INFINITE);/ / 若緩沖區(qū)沒有空，則可以往下執(zhí)行 WaitForSingleObject(md-m_M_Mutex,INFINITE);

9、若生產(chǎn)者沒有在操作緩沖區(qū)，則消費(fèi)則可以操作/*消費(fèi)一個(gè)物品*/md-food.pop();printf(”dt 消費(fèi) 1 個(gè)物品，共有 %d個(gè)物品 tt%dn ,j+,md-food.size(),GetCurrentThreadId(); 輸 出緩沖區(qū)信息以及線程信息ReleaseMutex(md-m_M_Mutex); / /釋放互斥信號(hào)量ReleaseSemaphore(md-m_S_Empty,1,NULL)； 空緩沖區(qū)增加一個(gè)return 0;實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及解決：我的這個(gè)程序是結(jié)合了老師ppt上給的程序框架，然后理解了精品課程上給的 程序自己重新整理寫的?？蠢蠋熃o的框架一目了然，

10、沒有什么大的問題，我先說一下在理解老師給的程序 中碰到的問題：1. 對(duì)于程序的開始(int)(double)rand()/(double)RAND_MAX)*100)這個(gè)不理解是什么意思，后來經(jīng)過查找資料得知rand()是產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，RAND_MAX是隨機(jī)數(shù)中 最大的那個(gè)數(shù)，所以(double)rand()/(double)RAND_MAX 一定是產(chǎn)生一個(gè)01之間的 數(shù)，在*100則產(chǎn)生的是0100之間的整數(shù)。2. 不明白為什么要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)struct，把線程中要用到的數(shù)據(jù)信號(hào)量都放在這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。經(jīng)過后來對(duì)程序的思考，發(fā)現(xiàn)在CreateThread(0,0,&threadProducer

11、,( void*)&mydata, 0,0);倉建線程的函數(shù)中可以直接通過(void*)&mydata將所有線程要使用的數(shù)據(jù)都傳入線程，比較方便。所以我在自己的 程序中也仿照類似的方法，創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3. 在結(jié)構(gòu)struct中對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)的用處比較迷惑，最后還是在我自己寫程序的時(shí)候又回過來思考這兩個(gè)數(shù)據(jù)才發(fā)現(xiàn)他們的用處，首先是bool producerfinished;我在自己寫程序的時(shí)候，剛開始沒有用到這個(gè)變量，所以在消費(fèi)者線程中沒有寫while循環(huán)，運(yùn)行以后發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者線程在出現(xiàn)一次以后就不會(huì)再出現(xiàn)，也是由此我才發(fā)現(xiàn)是不是應(yīng)該要加一個(gè)循環(huán)，他才會(huì)運(yùn)行多次，所以我就想到了boolprodu

12、cerfinished;變量，通過它來控制while循環(huán)，當(dāng)生產(chǎn)者線程結(jié)束后，它的值變?yōu)閠rue,消費(fèi) 者不能再次進(jìn)入消費(fèi)，否則可以在緩沖區(qū)有物品的情況下繼續(xù)消費(fèi)。然后就是信號(hào)量HANDLE controlsemaphore;在我自己的程序中沒有用到這個(gè)變量。 不 過我還是很好奇它的用處，然后我發(fā)現(xiàn)老師的程序在判斷food().size0 的時(shí)候 才可以消費(fèi)，若不大于0，則必須要經(jīng)過生產(chǎn)者生產(chǎn)以后也就是說釋放一個(gè)HANDLE controlsemaphore以后，消費(fèi)者才能繼續(xù)消費(fèi)，防止生產(chǎn)者不生產(chǎn)，消費(fèi)者 盲目得在等待。4.對(duì)于 WaitForMultipleObjects(3, handl

13、es, true, INFINITE);語句不理解，查閱資料以后發(fā)現(xiàn)他的意思true是要等到3個(gè)線程都結(jié)束以后才能 往下執(zhí)行，若為false，則其中一個(gè)線程結(jié)束了就可以往下執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果截圖:3(W23092804 3092804 3R92 RCM3092804 30928043092804 3092804 3092804 30928043092804 309280430928M43092804 30928043092804309290430928043W28b4 30928043092RR43092804品品口ysonnssss品品品品品ZJwnn品sss品品品品品品口晉no口習(xí)習(xí)QQfi品

14、品品品品；Jgogonn品sfi 1212121212121212121212121212121212121212121 有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有 共共共共共共共共卄八比八共共共共共九生共共共共共共共共共共#共艾卄八共共共共共共共共共共升品品口yyoo品口QQ品S品品品品品口ynn品口晉晉晉習(xí)WQQ口習(xí)世DQ口習(xí)on品口an口QQS品曲品品品口習(xí)習(xí)口習(xí)晉QQ vvvvvvvvvultobzvvvvvvjvvuvvvvvvblbzvvvvvvvv1111111111111111111111111111111111111111111 產(chǎn)

15、產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)君產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)嚴(yán)費(fèi)產(chǎn)S產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)S產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)一廣費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi) 生(二消U1生消M消竺消=!= 一消上消竺消1二消上_消4二消一二消X消乞消工消二消4IU 一消r消上一消0 12 3 40 1234567890 1234567890 123456789012789111111111122222222223333333333444C:Users/kdministr3torDocufnentsVisu3l Stud o 2010xProjectsS5Debugt；.exe3(W280430928043092RIM3R92804309280430928043W280430928

16、04309280420928043092804309280430928043092804 3092dM3092804909280430928043W280430928043R928043092品品口wSDao品品品SI品品品品品口智習(xí)習(xí)gososo?wDQ品DSODn口wnn品品口Da品品品品品品口 30習(xí)習(xí)習(xí)zs 21212121212121212121 2 1 212121212121212121212 有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有w 共共共共共共共共卄掘八共共共共共九共共共共共共共共共共共#共艾卄八共共共共共共共共共共i品品口 sa

17、yoos口QQ品S品品品品品口ynn口習(xí)晉晉習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)ggDQ口習(xí)an口習(xí)an口QQS品曲品品品口習(xí)習(xí)on口習(xí)晉QQ 功軻助砌捕劭揃功功物砌功功功砌功揃功物功功功砌砌 vvvvvvvvvultobzvvvvvvjvvuvvvvvvblbzvvvvvvvv 1111111111111111111111111111111111111111111 嚴(yán)費(fèi).曹嚴(yán)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)替產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)管產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)費(fèi)產(chǎn)s產(chǎn)費(fèi)產(chǎn) 生消U-消r帝乞消片一消士亠消么一消匕帝0消上一消蘭消消蘭冷u清匕消蘭消消=一消八二消上H-3456789ol23456789fil23456?8Jb 441490123

18、4 5 67UO9-01234555555555566666 6 667777777777888888012345678?0123456789012345678 6?890123456789000fiflo000H1111111111222222222 8 8 00 00 9 9 9 9 y tH tH tH t丄丄 1 丄lTH yH Tl丄 1 丄丄 1 1 1 i 丄804 3092804 3092804 3R92RCM3092804 3092804 3092804 3092804 3092804 30928043092804 309280430928M43092804 3092804

19、30928043092904 30928043W28b4 3092804 3092RR43092804品品口wSDaa品品品口no品品品品品口 gjnnu習(xí)智習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)曲品口智刖口wnn品品口Da品品品品品品口 gogDnna習(xí)習(xí) 1212121212121212121212121212121212121212121 有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有 共共共共共共共共卄八比八共共共共共九生共共共共共共共共共共#共艾卄八共共共共共共共共共共d品品口 gagaoos口QQ品S品品品品品口ynn口習(xí)晉晉晉習(xí)WQQ口習(xí)世DQ口習(xí)on口nn品口QQS品曲

20、品品品口習(xí)習(xí)口習(xí)晉 助軻物砌捕劭功功)功助功功砌砌功捕功物物功功砌功 L*ublb bubbuuuuJfl uuuuub bbbbbbuLr一消工消二消4IU 一消r消上一消sjd5no _TFITTTTTTTTTTIFTTTTTTTTTTFTTTTTTTTTTTVFITTTTT 厶厶 9999999999SSCHSSSSGCHSpppAAAbbcEEEz T 0 6 8 乙 9qbZT068 乙 9SZT068 乙：nsDdT06 8 乙 9sfrZT0A-Tt-Tffi-T-t- TK=T1-T 耿=Y=T=TK-Y-rz=T=yt-T-T&- -T敗三=r 號(hào)一號(hào)_墓號(hào)號(hào)一號(hào)號(hào)一號(hào)蚤建曽V號(hào)曹號(hào)號(hào)普曹號(hào)一 TrlrrTrTTTTTTTrTrrrrrTrTrTrTkTTTTrTrL*kTTTrTTTTTrrrTrkTTrTrTT 品品品品品品品品品品品品品品品品品品品品品品晶品品晶品品品品品品口W陽品品品品品品品品口#5玉韋#7rs5卄#-#并弔4FTF#7f# 乙 & 乙 TdTzlzTfoTKSNtoTboxboIzreo 工乙 LZTboTZTZTET 乙 LZXZIZ 吋品品品品品品品品口gona品品晶品