[Linux線程]線程的同步--使用條件變量完成線程同步

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#define BUFFER_SIZE 4
#define OVER (-1)
struct producers                                        //定義生產者條件變量結構。
{
        int buffer[BUFFER_SIZE];                        //定義緩沖區。
        pthread_mutex_t lock;                           //定義訪問緩沖區的互斥鎖。
        int             readpos, writepos;                      //讀寫的位置。
        pthread_cond_t  notempty;                       //緩沖區有數據時的標記。
        pthread_cond_t  notfull;                        //緩沖區未滿的標記。
};
//初始化緩沖區
void init(struct producers *b)
{
        pthread_mutex_init(&b->lock,NULL);
        pthread_cond_init(&b->notempty,NULL);
        pthread_cond_init(&b->notfull,NULL);
        b->readpos=0;
        b->writepos=0;
}
//在緩沖區中存放一個整數。
void put(struct producers *b, int data)
{
        pthread_mutex_lock(&b->lock);
        //當緩沖區為滿時等待。
        while((b->writepos+1)%BUFFER_SIZE == b->readpos)
        {
          pthread_cond_wait(&b->notfull,&b->lock);
          //在返回之前，pthread_cond_wait需要參數b->lock。
        }
        //向緩沖區中寫數據，并將寫指針向前移動。
        b->buffer[b->writepos] = data;
        b->writepos++;
        if(b->writepos >= BUFFER_SIZE)
        {
         b->writepos=0;
        }
        //發送當前緩沖區中有數據的信號。
        pthread_cond_signal(&b->notempty);
        pthread_mutex_unlock(&b->lock);
}
//從緩沖區中讀數據并將數據從緩沖區中移走。
int get(struct producers *b)
{
        int data;
        pthread_mutex_lock(&b->lock);
        //當緩沖區中有數據時等待。
        while(b->writepos == b->readpos)
        {
           pthread_cond_wait(&b->notempty,&b->lock);
        }
       //從緩沖區中讀數據，并將指針前移。
       data = b->buffer[b->readpos];
       b->readpos++;
       if(b->readpos >= BUFFER_SIZE)
       {
         b->readpos = 0;
       }
       //發送當前緩沖區未滿的信號。
       pthread_cond_signal(&b->notfull);
       pthread_mutex_unlock(&b->lock);
       return data;
}
struct producers  buffer;
//這是生產者的線程處理函數
void *producer(void *data)
{
    int n;
    for(n=0;n<10;n++)
    {
      printf("生產者: %d-->\n",n);  //連續10次生產
      put(&buffer,n);
    }
    put(&buffer,OVER);         //將狀態放入buffer中
    return NULL;
}
//這是消費者的線程處理函數
void *consumer(void *data)
{
    int d;
    while(1)
    {
      d = get(&buffer);  //從buffer中讀取對應的狀態
      if(d == OVER)      //如果已經沒有了則停止
      {
       break;
      }
      printf("消費者: --> %d\n",d);
    }
    return NULL;
}
//這是主程序
int main(int argc,char *argv[])
{
    pthread_t thproducer,thconsumer;    //生產者和消費者的id
    void *retval;
    init(&buffer);    //初始化緩沖區
    pthread_create(&thproducer,NULL,producer,0); 
    pthread_create(&thconsumer,NULL,consumer,0);  //創建兩個線程
    pthread_join(thproducer,&retval);
    pthread_join(thconsumer,&retval);    //阻塞進程
    return 0;
}