转载请注明出处：https://blog.csdn.net/mymottoissh/article/details/84181224
任何语言提及到多线程同步都离不开生产者/消费者模型。这也是针对许多现实问题建模用到的基础模型。这一篇就来看一下在Linux环境下，C语言实现的两种生产者和消费者模型。
关键字：Linux C 生产者 消费者
条件变量都会和互斥锁进行配合使用。首先来回顾一下条件变量的控制原语。
pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr) //初始化创建
pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond) //销毁
pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex) //阻塞等待条件变量，同时释放互斥量，两步为一原子操作
pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespec *restrict cond) //限时等待
pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond) //唤醒至少一个
pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond) //唤醒所有在使用条件变量时，我们至少需要两个条件变量和一个互斥量
pthread_cond_t cond_not_empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond_not_full = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mutex_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;那么，此时的生产消费模型应该是酱的。
由此一来，该模型的实现就变为多线程对一临界区的操作问题。
首先是生产者
void *producer(void *arg)
{
while(1)
{
prepare_data();
pthread_mutex_lock(&mutex_lock);
while(product_is_full())
{
pthread_cond_wait(&cond_not_full, &mutex_lock);
}
insert_data();
pthread_mutex_unlock(&unlock);
pthread_cond_signal(&cond_not_empty);
sleep_for_some_time();
}
}然后是消费者
void *consumer(void *arg)
{
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&mutex_lock);
while(product_is_empty())
{
pthread_cond_wait(&cond_not_empty, &mutex_lock);
}
delete_data();
pthread_mutex_unlock(&mutex_lock);
sleep_for_some_time();
}
}逻辑很清晰，只不过在使用条件变量时，重点需要注意的是pthread_cond_wait的特性及使用。在等待条件变量时，会释放互斥量，被唤醒时会重新加锁。同时考虑到有多个消费者的情况，采用了while循环加锁。
同样，首先来回顾一下信号量的控制原语
sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)
sem_destroy(sem_t *sem)
sem_wait(sem_t *sem)
sem_trywait(sem_t *sem)
sem_post(sem_t *sem)
通过信号量实现的模型和条件变量略有不同。因为一个线程不应该既是生产者，又是消费者，所以同一个线程不能同时实现信号量的P和V操作。在这种情况下，应该存在两个信号量。例如，信号量的容量为10，那么同一时刻，两个信号量的当前值之和应该为10。此时，生产消费模型应该是酱的。
首先我们要有两个信号量
sem_init(&sem_blank, 0, 10);
sem_init(&sem_filled, 0, 0);生产者代码
void *producer(void *arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&sem_blank);
insert_data();
sem_post(&sem_filled);
sleep_for_some_time();
}
}消费者代码
void *consumer(void *arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&sem_filled);
delete_data();
sem_post(&sem_blank);
sleep_for_some_time();
}
}完。