多任务互斥与同步(互斥锁, 读写锁, 条件变量, 信号量, 命名信号量): 作业1,2,3,4修订
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721846a61d
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@ -0,0 +1,85 @@
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#include <stdio.h>
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#include <pthread.h>
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pthread_mutex_t mutex;
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pthread_cond_t condition;
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int max_number;
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int current_number;
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void *print_odd(void *arg)
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{
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while (1)
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{
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pthread_mutex_lock(&mutex);
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while (current_number % 2 == 0)
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{ // 等待偶数线程通知
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pthread_cond_wait(&condition, &mutex);
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}
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if (current_number > max_number)
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{ // 达到最大值时退出
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pthread_mutex_unlock(&mutex);
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break;
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}
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printf("%d", current_number);
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if (current_number != max_number)
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printf("、");
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else if (current_number == max_number)
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printf("\n");
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fflush(stdout);
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current_number++;
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||||
pthread_cond_signal(&condition); // 通知偶数线程
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pthread_mutex_unlock(&mutex);
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}
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return NULL;
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||||
}
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||||
void *print_even(void *arg)
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||||
{
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||||
while (1)
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||||
{
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pthread_mutex_lock(&mutex);
|
||||
while (current_number % 2 != 0)
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||||
{ // 等待奇数线程通知
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||||
pthread_cond_wait(&condition, &mutex);
|
||||
}
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||||
if (current_number > max_number)
|
||||
{ // 达到最大值时退出
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||||
pthread_mutex_unlock(&mutex);
|
||||
break;
|
||||
}
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||||
printf("%d", current_number);
|
||||
if (current_number != max_number)
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||||
printf("、");
|
||||
else if (current_number == max_number)
|
||||
printf("\n");
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||||
fflush(stdout);
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||||
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||||
current_number++;
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||||
pthread_cond_signal(&condition); // 通知奇数线程
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||||
pthread_mutex_unlock(&mutex);
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||||
}
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return NULL;
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}
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int main()
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{
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printf("请输入指定的最大值: ");
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scanf("%d", &max_number);
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pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
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pthread_cond_init(&condition, NULL);
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current_number = 1;
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pthread_t odd_thread, even_thread;
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pthread_create(&odd_thread, NULL, print_odd, NULL);
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pthread_create(&even_thread, NULL, print_even, NULL);
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pthread_join(odd_thread, NULL);
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pthread_join(even_thread, NULL);
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pthread_mutex_destroy(&mutex);
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pthread_cond_destroy(&condition);
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return 0;
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}
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@ -63,5 +63,7 @@ int main(int argc, char const *argv[])
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pthread_join(t1, NULL);
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pthread_join(t2, NULL);
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pthread_rwlock_destroy(&rwlock); // 销毁读写锁
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return 0;
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}
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@ -59,5 +59,8 @@ int main(int argc, char const *argv[])
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pthread_join(t1, NULL);
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pthread_join(t2, NULL);
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||||
pthread_cond_destroy(&cond); // 销毁条件变量
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pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁
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return 0;
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}
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@ -36,7 +36,7 @@ int main(int argc, char const *argv[])
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printf("现在的 number = %d\n", number);
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sem_destroy(&sem);
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sem_destroy(&sem); // 销毁信号量
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return 0;
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}
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@ -0,0 +1,95 @@
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/*
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编写一个程序, 创建多个线程, 每个线程负责对一个共享数组的不同部分进行排序。要求实现线程间的同步, 确保每个线程在进行排序时不会干扰其他线程的工作。
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*/
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#include <stdio.h>
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#include <pthread.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <unistd.h>
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typedef struct array_s
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{
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int *arr; // 数组元素头指针
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int start_pos; // 起始位置
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int end_pos; // 结束位置
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pthread_mutex_t *mutex; // 互斥锁
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} ARRAY;
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void *sort(void *data)
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{
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ARRAY *array = (ARRAY *)data;
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pthread_mutex_lock(array->mutex); // 线程加锁
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printf("%ld 线程开始排序\n", pthread_self());
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||||
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||||
for (int i = array->start_pos; i < array->end_pos; i++)
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{
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for (int j = array->start_pos; j < array->end_pos - i; j++)
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{
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if (array->arr[j] > array->arr[j + 1])
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{
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array->arr[j] ^= array->arr[j + 1];
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||||
array->arr[j + 1] ^= array->arr[j];
|
||||
array->arr[j] ^= array->arr[j + 1];
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}
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}
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}
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pthread_mutex_unlock(array->mutex); // 线程解锁
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return NULL;
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}
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int main()
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{
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int arr[9] = {1, 4, 2, 9, 0, 5, 6, 1, 8};
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pthread_mutex_t mutex;
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pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
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ARRAY array1 = {arr, 0, 2, &mutex};
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ARRAY array2 = {arr, 3, 5, &mutex};
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||||
ARRAY array3 = {arr, 6, 8, &mutex};
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||||
pthread_t t1, t2, t3;
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||||
pthread_create(&t1, NULL, sort, &array1);
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||||
pthread_create(&t2, NULL, sort, &array2);
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||||
pthread_create(&t3, NULL, sort, &array3);
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||||
pthread_join(t1, NULL);
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||||
pthread_join(t2, NULL);
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||||
pthread_join(t3, NULL);
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||||
// 合并排序结果
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int merged[9];
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int i = 0;
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for (int j = array1.start_pos; j <= array1.end_pos; j++)
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{
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||||
merged[i++] = arr[j];
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||||
}
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||||
for (int j = array2.start_pos; j <= array2.end_pos; j++)
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||||
{
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||||
merged[i++] = arr[j];
|
||||
}
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||||
for (int j = array3.start_pos; j <= array3.end_pos; j++)
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||||
{
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||||
merged[i++] = arr[j];
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||||
}
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pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁
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||||
// 创建数组结构和新线程，将合并后的数组进行排序
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ARRAY arr4 = {merged, 0, 8, &mutex};
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pthread_t t4;
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pthread_create(&t4, NULL, sort, &arr4);
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pthread_join(t4, NULL);
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||||
// 输出排序结果
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||||
printf("排序后的数组：");
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||||
for (int i = 0; i < 9; i++)
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{
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printf("%d ", merged[i]);
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||||
}
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printf("\n");
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||||
pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁
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||||
return 0;
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||||
}
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@ -0,0 +1,58 @@
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#include <stdio.h>
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#include <pthread.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <semaphore.h>
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//设置办理业务的人数
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int num = 5;
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//创建信号量
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sem_t sem;
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||||
//模拟办理业务的过程
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void *get_service(void *arg)
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||||
{
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int id = *((int *)arg);
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//信号量成功“减 1”后才能继续执行
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||||
if (sem_wait(&sem) == 0)
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||||
{
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||||
printf("---customer%d 正在办理业务\n", id);
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||||
sleep(2);
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||||
printf("---customer%d 已办完业务\n", id);
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||||
//信号量“加 1”
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||||
sem_post(&sem);
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||||
}
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||||
return 0;
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||||
}
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int main()
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||||
{
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int flag, i, j;
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//创建 5 个线程代表 5 个人
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pthread_t customer[5];
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||||
//初始化信号量
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||||
sem_init(&sem, 0, 2);
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||||
for (i = 0; i < num; i++)
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{
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||||
flag = pthread_create(&customer[i], NULL, get_service, &i);
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||||
if (flag != 0)
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||||
{
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||||
printf("线程创建失败!\n");
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||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
printf("customer%d 来办理业务\n", i);
|
||||
}
|
||||
sleep(1);
|
||||
}
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||||
|
||||
for (j = 0; j < num; j++)
|
||||
{
|
||||
flag = pthread_join(customer[j], NULL);
|
||||
if (flag != 0)
|
||||
{
|
||||
printf("tid=%d 等待失败！", customer[i]);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
sem_destroy(&sem);
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||||
return 0;
|
||||
}
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