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用什么软件做动漫视频网站,seo技术培训中心,论坛网页设计,临武网站建设各类资料学习下载合集 链接：https://pan.quark.cn/s/7c8c391011eb 在多线程编程中，生产者-消费者模型是解决并发问题的“圣杯”。之前我们可能接触过用条件变量来实现，但今天我们要换一种更直观、更适合计数场景的工具——信号量（Semaphore）。 本文将基于课堂笔记，带你…各类资料学习下载合集链接：https://pan.quark.cn/s/7c8c391011eb在多线程编程中，生产者-消费者模型是解决并发问题的“圣杯”。之前我们可能接触过用条件变量来实现，但今天我们要换一种更直观、更适合计数场景的工具——信号量（Semaphore）。本文将基于课堂笔记，带你深入理解信号量的工作原理，并通过代码演示如何用“星星”和“空格”的消长来平衡生产与消费。一、 核心概念：星星 vs 空格与条件变量不同，信号量本质上是一个计数器。在生产者-消费者模型中，我们可以将公共缓冲区（仓库）的状态抽象为两个数值：空格数 (blank_number)：代表仓库里还剩下多少空位，可以用来存放新数据。星星数 (star_number)：代表仓库里已经存了多少有效数据（产品），可以被消费。动态平衡规律笔记中提到一个非常重要的公式，这是理解该模型的钥匙：空格数 + 星星数 = 缓冲区总容量生产者：负责把“空格”变成“星星”。（blank--,star++）消费者：负责把“星星”变成“空格”。（star--,blank++）数组作为公共区虽然链表也能实现，但在信号量模型中，固定大小的环形数组是最常见的实现方式。我们假设仓库大小为5。初始状态：blank_number = 5，star_number = 0。二、 信号量的操作逻辑信号量的核心操作只有两个，我们俗称 PV 操作：sem_wait(sem)(P操作)：尝试对信号量的值进行减 1。如果当前值为 0，线程会阻塞（睡眠），直到值大于 0。sem_post(sem)(V操作)：对信号量的值进行加 1。如果有其他线程正在阻塞等待这个信号量，它会被唤醒。生产与消费的“舞步”根据笔记中的逻辑，双方的执行流程必须严格遵守以下顺序，否则会导致死锁或数据覆盖：生产者逻辑：sem_wait(blank_number)：先检查还有没有空位？没有则阻塞等待。生产数据：将数据写入数组。sem_post(star_number)：通知消费者，现在多了一个产品（星星）。消费者逻辑：sem_wait(star_number)：先检查有没有产品？没有则阻塞等待。消费数据：从数组读取数据。sem_post(blank_number)：通知生产者，现在多了一个空位。三、 代码实战下面是一个完整的 C 语言代码示例。为了模拟真实的并发环境，我们使用了一个大小为 5 的环形数组。1. 代码实现 (sem_product_consumer.c)#includestdio.h#includestdlib.h#includeunistd.h#includepthread.h#includesemaphore.h#