用C#多线程解决生产者-消费者问题

    生产者-消费者问题是说明多线程同步&互斥的经典问题，也是最近偶操作系统老师的一道编程作业。

问题描述：一个仓库可以存放K件物品。生产者每生产一件产品，将产品放入仓库，仓库满了就停止生产。消费者每次从仓库中去一件物品，然后进行消费，仓库空时就停止消费。

     在C#的System.Threading命名空间中，有可以用来解决这个问题的对象（Monitor、Mutex等），下面是一个我写的控制台程序，包括了大多数要用到的方法（但并不完全满足原问题的要求的，想想要怎么改动一下吧）：

//生产者-消费者问题
//by BodeSmile

using System;
using System.Threading;

namespace Producer_Consumer
{
    class Producer_Consumer
    {
        public const int N = 100;                        //缓冲区中的槽数目
        public static Mutex mutex;                        //控制对临界区的访问
        public static int empty = N;                    //计数缓冲区的空槽数目
        public static int full = 0;                        //计数缓冲区的满槽数目
 
        public static int [] buffer = new int[N];        //模拟缓冲区
        public static int cnt=0;                        //记录模拟缓冲区的起始位置

        public void Insert_Item(int tp)                    //将（新）数据项放入缓冲区中
        {
            buffer[(cnt+full)%N]=tp;
        }

        public int Remove_Item()                        //将（新）数据项放入缓冲区中
        {
            int tp=buffer[cnt];
            cnt=(cnt+1)%N;
            return tp;
        }

        public void Down(ref int tp)
        {
            Monitor.Enter(this);                        //以下操作是不可打断的
            while(tp<=0)
            {
                Monitor.Pulse(this);
                Monitor.Wait(this);
            }
            tp--;
            Monitor.Exit(this);                            //以上操作是不可打断的
        }

        public void Up(ref int tp)
        {
            Monitor.Enter(this);                        //以下操作是不可打断的
            tp++;
            Monitor.Exit(this);                            //以上操作是不可打断的
        }

        public int Produce_Item()                        //产生放在模拟缓冲区中的一些数据
        {
            int tp=100;
            Thread.Sleep(50);
            return tp;
        }

        public void Consume_Item(int tp)                //处理数据项
        {
            Thread.Sleep(50);
        }

        public void Producer()                            //生产者
        {
            int item=0;

            while(true)
            {
                item=Produce_Item();
                Down(ref empty);
                mutex.WaitOne();
                Insert_Item(item);
                mutex.ReleaseMutex();
                Up(ref full);
            }
        }

        public void Consumer()                            //消费者
        {
            int item=0;

            while(true)
            {
                Down(ref full);
                mutex.WaitOne();
                item=Remove_Item();
                mutex.ReleaseMutex();
                Up(ref empty);
                Consume_Item(item);
            }
        }

        /**//// <summary>
        /// 应用程序的主入口点。
        /// </summary>
        //[STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            int i=0,j=0;

            mutex=new Mutex(false,"MUTEX");

            Producer_Consumer e = new Producer_Consumer();

            ThreadStart ps = new ThreadStart(e.Producer);
            Thread p = new Thread(ps);
            p.Start();                                //启动生产者线程

            ThreadStart cs = new ThreadStart(e.Consumer);
            Thread c = new Thread(cs);
            c.Start();                                //启动消费者线程

            while(true)
            {
                j=full;
                if(i!=j)                            //缓冲区改变时输出缓冲区状态
                {
                    Console.WriteLine(j.ToString());
                    i=j;
                }
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

最后再放上完成图形界面后的一张效果图，呵呵！