一、生产者消费者问题概述
描述：俩个或者更多的线程共享同一个缓冲区，其中一个或多个线程作为“生产者”会不断地向缓冲区中添加数据，另一个或者多个线程作为“消费者”从缓冲区中取走数据。要注意以下几点：
- 生产者和消费者必须互斥的使用缓冲区
- 缓冲区空时，消费者不能读取数据
- 缓冲区满时，生产者不能添加数据
二、生产者消费者模型优点
1、解耦：因为多了一个缓冲区，所以生产者和消费者并不直接相互调用，这样生产者和消费者的代码发生变化，都不会对对方产生影响。这样其实就是把生产者和消费者之间的强耦合解开，变成了生产者和缓冲区，消费者和缓冲区之间的弱耦合
2、支持并发：如果消费者直接从生产者拿数据，则消费者需要等待生产者生产数据，同样生产者需要等待消费者消费数据。
而有了生产者 / 消费者模型，生产者和消费者可以是俩个独立的并发主体。生产者把制造出来的数据添加到缓冲区，就可以去生产下一个数据了。
而消费者也是一样的，从缓冲区中读取数据，不需要等待生产者。这样，生产者和消费者就可以并发的执行。
3、支持忙闲不均：如果消费者直接从生产者这里拿数据，而生产者生产数据很慢，消费者消费数据很快，或者生产者产生数据很多，消费者消费数据很慢。都会造成占用CPU的时间片白白浪费。
生产者 / 消费者模型中，生产者只需要将生产的数据添加到缓冲区，缓冲区满了就不生产了。消费者从缓冲区中读取数据，缓冲区空了就不消费了，使得生产者/消费者的处理能力达到一个动态的平衡。
三、生产者消费者模型变量定义
定义 ：
sem_empty （代表缓冲区有无空闲）来判断生产者能否往缓冲区写数据 初值为 Ｎ
sem_full (代表缓冲区有几个数据）来判断消费者能否从缓冲区读数据 初值为０
因为生产者在往缓冲区写数据时，消费者不能读，所以就需要定义一个互斥锁 mutex
四、生产者消费者流程图
生产者：
顺序不能更改
消费者：
五、代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>
#define BUFF_MAX 10
#define SC_NUM 2
#define XF_NUM 3
int buff[BUFFMAX];
int in = 0;
int out = 0;
sem_t sem_empty;//信号量
sem_t sem_full;//信号量
pthread_mutex_t mutex;
void *sc_thread(coid *arg)
{
int index = (int)arg;
for(int i = 0; i < 30; i++)
{
sem_wait(&sem_empty);//看有没有空闲位置，p减一
pyhread_mutex_lock(&mutex);//加锁
buff[in] = rand() % 100;
printf("第%d个线程产生数据：%d，在%d的位置\n",index,buff[in],in);
in = (in + 1) % BUFF_MAX;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sem_post(&sem_full);//数据的个数 v加一
}
}
void * xf_thread(void *arg)
{
int index = (int)arg;
for(int i = 0;i < 20; i++)
{
sem_wait(&sem_full);
pthread_mutex_lock(&mutex);
printf("---------第%d个线程，消费数据：%d，在%d位置\n",index,buff[out],out);
out = (out + 1) % BUFF_MAX;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sem_post(&sem_empty);
}
}
int main()
{
sem_init(&sem_empty,0,0,BUFF_MAX);//信号量初始化
sem_init(&sem_full,0,0);//信号量初始化
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
srand((int))time(NULL);
pthread_t sc_id[SC_NUM];//定义生产者
pthread_t xf_id[XF_NUM];//定义消费者
for(int i = 0;i < SC_NUM;i++)
{
pthread_create( &sc_id[i],NULL,sc_thread,(void*)i);//创建生产者
}
for(int i = 0; i < XF_NUM; i++)
{
pthread_create(&xf_id[i],NULL,xf_thread,(void*)i);//创建消费者
}
for(int i = 0;i < SC_NUM;i++)
{
pthread_join(&sc_id[i],NULL);
}
for(int i = 0; i < XF_NUM; i++)
{
pthread_join(&xf_id[i],NULL);
}
//销毁信号量
sem_destroy(&sem_empty);
sem_destrory(&sem_full);
//互斥锁销毁
pthread_mutex_destroy(&mutex);
printf("main over\n");
exit(0);
}