用PV操作 实现生产者-消费者问题（C++语言）

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作者：wwj
时间：2012/4/12
功能：实现生产者和消费者正常活动

题目内容：生产者-消费者问题，是指两组进程共享一个环形的缓冲区。一组进程被称为生产者，另一组进程被称为消费者。
缓冲池是由若干个（程序假设为4个）大小相等的缓冲区组成的，每个缓冲区可以容纳一个产品。生产者进程不断地将生产的产品放入缓冲池，
消费者进程不断地将产品从缓冲池取出。用PV操作实现生产者和消费者的正常活动的程序

题目分析：
在生产者-消费者问题中，既存在进程同步问题，也存在着临界区的互斥问题。当缓冲区都满时，表示供大于求，
生产者停止生产，进入等待状态，同时唤醒消费者；当缓冲区都空时，表示供不应求，消费者停止消费，唤醒生产者。
这说明了，生产者和消费者存在同步关系。
对于缓冲池，它显然是一个临界资源，所有的生产者和消费者都要使用它，
而且都要改变它的状态，故对于缓冲池的操作必须是互斥的。

*/

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
const int n=4;

//声明全局变量
int i=0,j=0;	//i和j分别指向缓冲区
int buffer
;	//缓冲池
int ItemP=0;	//用来存放生产的产品
int ItemC=0;	//用来存放消费的产品

//声明句柄
HANDLE mutex;	//缓冲池信号量
HANDLE empty;	//空缓冲区信号量
HANDLE full;	//满缓冲区信号量
HANDLE pThread;	//producer线程句柄
HANDLE cThread;	//consumer线程句柄

//声明进程函数
DWORD WINAPI producer(LPVOID IpParameter);
DWORD WINAPI consumer(LPVOID IpParameter);

int main()
{
//创建信号量
mutex = CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);
empty = CreateSemaphore(NULL,1,4,NULL);
full = CreateSemaphore(NULL,0,4,NULL);

cout<<"市场运作开始。。。。。"<<endl;

//创建线程
pThread = CreateThread(NULL,0,producer,NULL,0,NULL);
cThread = CreateThread(NULL,0,consumer,NULL,0,NULL);

//等待相应线程结束
WaitForSingleObject(pThread,INFINITE);
WaitForSingleObject(cThread,INFINITE);

//关闭线程句柄
CloseHandle(pThread);
CloseHandle(cThread);

//关闭信号量句柄
CloseHandle(mutex);
CloseHandle(empty);
CloseHandle(full);

cout<<"整个市场运营结束。。。。"<<endl;
return 0;
}

//producer线程函数的定义
DWORD WINAPI producer(LPVOID IpParameter)
{
for(int k=0;k<5;k++)
{
cout<<"\nproducer生产一个产品"<<endl;
ItemP=ItemP+1;			//增加一个产品
WaitForSingleObject(empty,INFINITE);	//P操作
WaitForSingleObject(mutex,INFINITE);
cout<<"\n把一个产品放入了一个空的缓冲区"<<endl;
buffer[i]=ItemP;		//将产品放入缓冲区
i=(i+1)%n;
ReleaseSemaphore(mutex,1,NULL);		//V操作
ReleaseSemaphore(full,1,NULL);
}
return 0;
}

DWORD WINAPI consumer(LPVOID IpParameter)
{
for(int k=0;k<5;k++)
{
WaitForSingleObject(full,INFINITE);	//P操作
WaitForSingleObject(mutex,INFINITE);
ItemC=buffer[j];		//将缓冲区里的产品取出，放入消费产品里头
j=(j+1)%n;				//j指向下一个满的缓冲区
ReleaseSemaphore(mutex,1,NULL);		//V操作
ReleaseSemaphore(empty,1,NULL);
cout<<"\n消费者消费一个产品"<<endl;
ItemC=ItemC-1;			//消费一个产品

}
return 0;
}