生产者程序与流图.docx

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生产者程序与流图

生产者程序与流图

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程序代码：

#include//定义头文件

#include

#include

#include

#include

#include

#definePRODUCER2//宏定义生产者个数，2个

#defineCOSTOMER3//宏定义消费者个数，3个

#defineWRITE_NUM6//宏定义写缓冲次数，6次

#defineREAD_NUM4//宏定义读缓冲次数，4次

#defineSEM_ALL_KEY1342

#defineSEM_EMPTY0

#defineSEM_FULL1

#defineBUF_LENGTH（sizeof（structcontainer_buffer））//宏定义缓冲区大小

#defineBUFFER_NUM3//宏定义缓冲区个数，3个

#defineSHM_MODE0600//宏定义创建和访问标志

//缓冲区结构（循环队列）

structcontainer_buffer//定义共享缓冲区结构

{

charletter[BUFFER_NUM];

inthead;

inttail;

intis_empty;//判断缓冲区是否为空的标志

};

//得到6以内的一个随机数，产生延迟时间

intrandom_num（）

{

intt;

srand（（unsigned）（getpid（）+time（NULL）））;

t=rand（）%6;

returnt;

}

//P操作，获得使用权

voidp（intsem_id,intsem_num）

{

structsembufsem_buff;

sem_buff.sem_num=sem_num;

sem_buff.sem_op=-1;

sem_buff.sem_flg=0;

semop（sem_id,&sem_buff,1）;

}

//得到一个随机字符,模拟产品名字

charrandom_letter（）

{

chara;

srand（（unsigned）（getpid（）+time（NULL）））;

a=（char）（（char）（rand（）%15）+'!

'）;

returna;

}

//V操作，释放使用权

voidv（intsem_id,intsem_num）

{

structsembufsem_buff;

sem_buff.sem_num=sem_num;

sem_buff.sem_op=1;

sem_buff.sem_flg=0;

semop（sem_id,&sem_buff,1）;

}

//主函数

intmain（intargc,char*argv[]）

{

intshm_id,sem_id;//定义共享内存段标识变量shm_id，定义信号量标识变量sem_id

intnum_p=0,num_c=0,i,j;//定义生产者和消费者的个数变量，初始化为0

structcontainer_buffer*shmptr;//指向缓冲区结构的指针

charpn;//随机字符，代表产品

time_tnow;//时间变量

pid_tpid_p,pid_c;//进程pid变量

printf（"Mainprocessstarts.\n"）;

sem_id=semget（SEM_ALL_KEY,2,IPC_CREAT|0660）;//创建两个信号量,empty,full

semctl（sem_id,SEM_EMPTY,SETVAL,BUFFER_NUM）;//索引为SEM_EMPTY的信号量值为3

semctl（sem_id,SEM_FULL,SETVAL,0）;//索引为SEM_FULL的信号量值为0

if（（shm_id=shmget（IPC_PRIVATE,BUF_LENGTH,SHM_MODE））<0）//申请一个共享主存段,大小为缓冲区大小

{

exit

（1）;//失败退出

}

if（（shmptr=shmat（shm_id,0,0））==（void*）-1）//将共享段与进程相连

{

exit

（1）;//失败退出

}

shmptr->head=0;//初始化缓冲区

shmptr->tail=0;

shmptr->is_empty=1;

while（（num_p++）

{

if（（pid_p=fork（））<0）//创建一个进程

{

exit

（1）;//失败退出

}

//如果是子进程，开始创建生产者

if（pid_p==0）

{

if（（shmptr=shmat（shm_id,0,0））==（void*）-1）//将共享段与本进程相连

{

exit

（1）;//失败退出

}

for（i=0;i

{

p（sem_id,SEM_EMPTY）;//p操作，申请使用权,p（empty）

sleep（random_num（））;//随机等待一段时间

shmptr->letter[shmptr->tail]=pn=random_letter（）;//在缓冲队列里面放入一个产品

shmptr->tail=（shmptr->tail+1）%BUFFER_NUM;

shmptr->is_empty=0;//更新缓冲区状态为满

now=time（NULL）;//取得系统时间

printf（"currenttime:

%02d:

%02d:

%02d\t",localtime（&now）->tm_hour,localtime（&now）->tm_min,localtime（&now）->tm_sec）;

for（j=（shmptr->tail-1>=shmptr->head）?

（shmptr->tail-1）:

（shmptr->tail-1+BUFFER_NUM）;!

（shmptr->is_empty）&&j>=shmptr->head;j--）

//输出缓冲区状态

{

printf（"%c",shmptr->letter[j%BUFFER_NUM]）;

}

printf（"\tProducer%dputsaproductnamedas'%c'.\n",num_p,pn）;//输出动作序列

fflush（stdout）;//清除文件缓存区

v（sem_id,SEM_FULL）;//释放对文件的使用权，V（full）

}

shmdt（shmptr）;//将共享段与进程之间解除链接

exit（0）;//子进程终止

}

}

for（;num_c

{

if（（pid_c=fork（））<0）//创建一个子进程

{

printf（"Erroronfork.\n"）;

exit

（1）;//失败退出

}

//如果是子进程，开始创建消费者

if（pid_c==0）

{

if（（shmptr=shmat（shm_id,0,0））==（void*）-1）//将共享段与本进程相连

{

printf（"Erroronshmat.\n"）;

exit

（1）;//失败退出

}

for（i=0;i

{

p（sem_id,SEM_FULL）;//p操作，p（full）,实现同步

sleep（random_num（））;//随机等待一段时间

pn=shmptr->letter[shmptr->head];//得到读取的产品标示字符

shmptr->head=（shmptr->head+1）%BUFFER_NUM;

shmptr->is_empty=（shmptr->head==shmptr->tail）;//更新缓冲区产品状态

now=time（NULL）;//得到系统时间

printf（"currenttime:

%02d:

%02d:

%02d\t",localtime（&now）->tm_hour,localtime（&now）->tm_min,localtime（&now）->tm_sec）;

for（j=（shmptr->tail-1>=shmptr->head）?

（shmptr->tail-1）:

（shmptr->tail-1+BUFFER_NUM）;!

（shmptr->is_empty）&&j>=shmptr->head;j--）

//输出缓冲区状态

{

printf（"%c",shmptr->letter[j%BUFFER_NUM]）;

}

printf（"\tConsumer%dgetsaproductnamedas'%c'.\n",num_c,pn）;

fflush（stdout）;//清除文件缓存区

v（sem_id,SEM_EMPTY）;

}

shmdt（shmptr）;//解除共享段与本进程的连接

exit（0）;

}

}

//主控程序最后退出

while（wait（0）!

=-1）;//等待子进程结束

shmdt（shmptr）;//接触父进程和共享段的连接

shmctl（shm_id,IPC_RMID,0）;//删除共享内存段

semctl（sem_id,IPC_RMID,0）;

printf（"Mainprocessends.\n"）;

fflush（stdout）;//清除文件缓存区

exit（0）;

}

生产者流程图：

消费者流程图：

主程序流程图：

运行结果如下：