题目

操作系统中的信号量机制问题
某车站售票厅,任何时刻最多可容纳20名购票者进入,当售票厅中少于20名购票者时,厅外的购票者可立即进入,否则需要在外面等待.每个购票者可看成一个进程.
要求:再写C语言代码 要完整的

提问时间：2021-02-27

答案

一、问题描述
生产者-消费者问题是一个经典的进程同步问题,该问题最早由Dijkstra提出,用以演示他提出的信号量机制.
他要求设计在同一个进程地址空间内执行的两个线程.
生产者线程生产物品,然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费.
消费者线程从缓冲区中获得物品,然后释放缓冲区.
当生产者线程生产物品时,如果没有空缓冲区可用,那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区.
当消费者线程消费物品时,如果没有满的缓冲区,那么消费者线程将被阻塞,直到新的物品被生产出来.
同理 本问题也是要求设计在同一个进程地址空间内执行的两个线程.
当车站售票厅达到20人上线时,必须等有人走出车站售票厅,车站售票厅外的购票者才可进入.就如上面
生产者线程生产物品时,如果没有空缓冲区可用,那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区.此时厅外购票者进入大厅这个事件可以看做是一个生产者线程,而厅内购票者走出厅外这个事件就可以看做是一个消费者线程.如此问题迎刃而解.
二、实现代码
#include
#include
const unsigned short SIZE_OF_BUFFER = 10; //缓冲区长度
unsigned short ProductID = 0; //产品号
unsigned short ConsumeID = 0; //将被消耗的产品号
unsigned short in = 0; //产品进缓冲区时的缓冲区下标
unsigned short out = 0; //产品出缓冲区时的缓冲区下标
int g_buffer[SIZE_OF_BUFFER]; //缓冲区是个循环队列
bool g_continue = true; //控制程序结束
HANDLE g_hMutex; //用于线程间的互斥
HANDLE g_hFullSemaphore; //当缓冲区满时迫使生产者等待
HANDLE g_hEmptySemaphore; //当缓冲区空时迫使消费者等待
DWORD WINAPI Producer(LPVOID); //生产者线程
DWORD WINAPI Consumer(LPVOID); //消费者线程
int main()
{
//创建各个互斥信号
g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);
//调整下面的数值,可以发现,当生产者个数多于消费者个数时,
//生产速度快,生产者经常等待消费者；反之,消费者经常等待
const unsigned short PRODUCERS_COUNT = 3; //生产者的个数
const unsigned short CONSUMERS_COUNT = 1; //消费者的个数
//总的线程数
const unsigned short THREADS_COUNT = PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;
DWORD producerID[CONSUMERS_COUNT]; //生产者线程的标识符
DWORD consumerID[THREADS_COUNT]; //消费者线程的标识符
//创建生产者线程
for (int i=0;i