线程同步

一、编译运行附件中的代码，提交运行结果截图，并说明程序功能

编译运行

程序功能说明

同步是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行，这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。

由于存在互斥以及同步，不能有两个以上的进程同时进行。这个程序就是一个经典的进程同步问题———生产者消费者模型。一个消费者线程，一个生产者线程。一个模拟生产者行为，一个模拟消费者行为。两个线程同时操作一个共享资源（一般称之为汇聚），每一个生产者都要把自己生产的产品放入缓冲池，每个消费者从缓冲池中取走产品消费。但是，生产者和消费者一次只能一个进入临界区（缓冲池）中。在这种情况下，生产者消费者进程同步，因为只有通过互通消息才知道是否能存入产品或者取走产品。他们之间也存在互斥，即生产者消费者必须互斥访问缓冲池，即不能有两个以上的进程同时进行。因为生产者消费者不可能只是单个的一条执行路线，可能会有多个生产者和多个消费者，一起共同运作，为了保证其他的生产者/消费者不会对共同下标的数据进行操作，也就是在某一时间内，只能有单个生产者或消费者对缓冲区进行操作。为了不让若干生产者/消费者共同对同一下标的数据进行操作，我们引入了互斥锁mutex，就可以保证同样一时间只有某个单一的操作对缓冲区进行操作了。

二、修改代码，把同步资源个数减少为3个，把使用资源的线程增加到 （你的学号%3 + 4）个，编译代码，提交修改后的代码和运行结果截图

修改后代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>
//同步资源个数减少为3个
#define NUM 3
int queue[NUM];
sem_t blank_number, product_number;

void *producer ( void * arg )
{
	static int p = 0;

	for ( ;; ) {
		sem_wait( &blank_number );
		queue[p] = rand() % 1000;
		printf("Product %d \n", queue[p]);
		p = (p+1) % NUM;
		sleep ( rand() % 5);
		sem_post( &product_number );
	}
}
void *consumer ( void * arg )
{

	static int c = 0;
	for( ;; ) {
		sem_wait( &product_number );
		printf("Consume %d\n", queue[c]);
		c = (c+1) % NUM;
		sleep( rand() % 5 );
		sem_post( &blank_number );
	}
}

int main(int argc, char *argv[] )
{
	pthread_t pid, cid;
    
	sem_init( &blank_number, 0, NUM );
	sem_init( &product_number, 0, 0);
	pthread_create( &pid, NULL, producer, NULL);
	//20201220%3+4=4,使用资源的线程增加到4个
	pthread_create( &cid, NULL, consumer, NULL);//1
	pthread_create( &cid, NULL, consumer, NULL);//2
	pthread_create( &cid, NULL, consumer, NULL);//3
	pthread_create( &cid, NULL, consumer, NULL);//4
	pthread_join( pid, NULL );
	pthread_join( cid, NULL );//1
	pthread_join( cid, NULL );//2
	pthread_join( cid, NULL );//3
	pthread_join( cid, NULL );//4
	sem_destroy( &blank_number );
	sem_destroy( &product_number );
	return 0;
}

修改地方

编译运行