C - Pthreads，一个消费者，多个生产者同步

Question

我有一项大学作业，我必须使用线程进行一些计算。归结为一个消费者有多个生产者 --> 每个生产者进行一次计算，消费者将它们加在一起。

我在同步时遇到问题，以便生产者在消费者计算完他们的部分并退出他们的临界区时进入其临界区。

这是我目前的代码：

消费者

do
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    pthread_cond_wait(&consumer, &mutex);

        /*Do some stuff*/

    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    count++;
} while(count < m); /*Where m is the number of producers*/

PRODUCER - 每个生产者只产生一个值（必需 - 赋值）

pthread_mutex_lock(&mutex);

    /*Do some stuff*/

pthread_cond_signal(&consumer);
pthread_mutex_unlock(&mutex);

是否可以仅使用条件和互斥量来做到这一点？如果没有，我假设添加信号量会使事情变得更容易，但我宁愿尝试不这样做。

每个生产者必须将他们的产品放入一个全局变量中，然后消费者必须访问该变量。

如果还有其他需要，请告诉我。

解决方案 ：阅读 John Bollinger 的回复后，我能够解决我的问题并创建一个有效的 producer/consumer 问题。

/******************CONSUMER*****************/
pthread_mutex_lock(&mutex);
while(count < m) /*While there are more threads*/
{
    /*Makes producers wait for the consumer to be ready before
    altering the global variable*/
    if( predicate = -1 )
    {
        predicate = 0;
        pthread_cond_signal(&producer);
    }
    /*Make consumer wait for the global variable to be altered*/
    while(predicate == 0)
        pthread_cond_wait(&consumer, &mutex);

      /*Do some stuff with global variable*/
      predicate = 0; /*Consumed*/

    count++;
    /*Tell a producer that the predicate has been consumed*/
    pthread_cond_signal(&producer);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);


/********************PRODUCER********************/
pthread_mutex_lock(&mutex);

/*If the consumer is not ready yet, wait. I.e. if it's still
  creating more threads*/
if(predicate == -1)
{
    pthread_cond_wait(&producer, &mutex);
}

/*If there is already a product to be consumed, wait until
 *consumed*/
while( predicate != 0 )
{
    pthread_cond_wait(&producer, &mutex);
}

    /*Do some stuff with global variable*/

/*Tell consumer that a product is ready to be consumed*/
pthread_cond_signal(&consumer);
pthread_mutex_unlock(&mutex);

Answer 1

Is it possible to do this with only conditions and the mutex?

假设您的意思是不使用任何其他同步对象，而不是完全不使用任何其他对象（例如变量），是的，这是可能的。您可以使用一个互斥体和一个条件变量来实现，或者在这种情况下，您可以考虑使用两个 CV——一个用于消费者，另一个用于所有生产者。

永远不要忘记正确使用条件变量总是涉及等待某些谓词变为真。谓词在 CV 本身之外，测试它是程序员的责任。等待条件变量的标准模式是这样的：

锁定互斥体
测试谓词
如果谓词为真则转到 (6)
等待简历
等待返回后，转到 (2)
[可选] 在互斥锁的保护下做事
解锁互斥体

等待前需要测试谓词，等待返回后需要再次测试（可能还要等待）

在您的例子中，生产者线程的谓词是 "the global variable for recording a product is available for me to use"。消费者线程的谓词是 "there is a product available in the global variable"。根据产品的性质和类型，可能需要添加一个辅助变量，线程可以使用该变量在它们之间传递这些谓词的状态。

另请注意，当这样的系统中的一个线程完成自己的工作时，该线程必须适当地更新全局状态并向条件变量发出信号，以便其他线程有机会继续进行.这可能作为上面步骤 (6) 的一部分发生，或者线程可能在一段时间后再次锁定互斥锁，以便更新共享状态并向 CV 发出信号。

C - Pthreads，一个消费者，多个生产者同步

C - Pthreads, one consumer, multiple producers synchronisation

c

pthreads

producer-consumer