讀者——寫者問題



#include <stdlib.h>



#include <windows.h>



 



#include "Reader-Writer.h"



#include "Semaphore.h"



 



// 這是 Windows 下多線程工作的 P 操作



#define P(S) WaitForSingleObject(S, INFINITE)



 



// 這是 Windows 下多線程工作的 V 操作



#define V(S) ReleaseSemaphore(S, 1, NULL)



 



const int RN = 5; // 所有讀者總數



const int WN = 3; // 所有寫者總數



 



HANDLE Sdoc; // 文檔信號量——互斥量



HANDLE Sr;   // 讀者信號量——廣義信號量



 



HANDLE Scnt; // 保護 g_cntReader 的互斥量



int g_cntReader = 0; // 讀者個數計數器



 



// ##############+. Descripted By Tang Houjian [2003-9-26 20:10:49] .+##########



// |  funcname  :  JustWait ( ) 



// +  note      :  顯示一些信息，讓后等待



// |               



// +-----------------------------------------------------------------+



// |  ret val   :  void 



// |               



// +  Parameter :  



// |         [    int ] - nReader 讀者（寫者）編號，讀者>0，寫者<0



// |         [    int ] - min     操作等待的最短時間



// |         [    int ] - max     操作等待得最長時間，實際等待的時間介于兩者之間



// |         [ LPCSTR ] - info    要顯示的信息



void JustWait(int nReader, int min, int max, LPCSTR info)



// +-----------------------------------------------------------------+



{



    // 等待時間的基本量，以毫秒表示



    const int BASETIME = 1000;



 



    // 實際等待得時間



    int wait_time = 0;



    if (max==min)  // 判斷是為了避免 %0錯誤，注意取隨機值



        wait_time = min*BASETIME;



    else



        wait_time = rand()%(max*BASETIME-min*BASETIME) + min*BASETIME;



 



    // 最終顯示的信息緩沖



    char s_out[128];



 



    // 讀者大于0，寫者小于0



    if (nReader > 0)



        sprintf(s_out, "Reader [%d]: %s\n", nReader, info);



    else



        sprintf(s_out, "\tWriter [%d]: %s\n", -nReader, info);



 



    // 打印



    printf(s_out);



 



    // 然后等待



    Sleep(wait_time);



}



 



// 這是主函數



void TryReaderAndWriter()



{



    // 創建信號量      這是初值--+  +----這是最大信號量值



    //                           |  |



    Sdoc = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, "Document");



 



    // 一次最多允許 3 個讀者讀



    Sr = CreateSemaphore(NULL, 3, 3, "ReaderNumber");



 



    // 他也是一個互斥信號量，初值為 1



    Scnt = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, "ReaderCounterProtect");



 



    // 線程句柄



    HANDLE threads[RN+WN];



 



    // 創建讀者線程，共有 RN 個讀者



    for (int i=0; i<RN; i++)



        threads = CreateThread(0, 0, Reader, 0, 0, 0);



 



    // 創建寫者線程，共有 WN 個寫者



    for (int j=0; j<WN; j++)



        threads[j+RN] = CreateThread(0, 0, Writer, 0, 0, 0);



 



    WaitForMultipleObjects(RN+WN, threads, TRUE, INFINITE);



}



 



// 讀者線程



DWORD WINAPI Reader(LPVOID lpPara)



{



    // 注意是靜態變量，可以使每來一個讀者增加一



    static int reader_num = 1;



    int i = reader_num ++;



 



    while (1)



    {



        JustWait(i, 1, 2, "I want to Read");



       



       // 讀者未滿



        P(Sr);



       



       // 鎖定讀者計數器



        P(Scnt);



        printf("//: %d Readers in, [%d] in\n”, g_cntReader, i);



        g_cntReader ++;



       // 如果是第一個讀者



       if (g_cntReader == 1) 



       {



           JustWait(i, 1, 2, "I am NUMBER-ONE!");



           // 鎖定文檔



           P(Sdoc);



           printf("#----------[%d] <== Doc busy\n", i);



           JustWait(i, 1, 2, "I have get the document");



       }



       // 解鎖讀者計數器



        V(Scnt);



 



       // 讀ing…………



        JustWait(i, 2, 5, "I am reading...");



       



        JustWait(i, 1, 2, "I want to get out");



 



       // 鎖定讀者計數器



        P(Scnt);



        g_cntReader --;



       // 如果是最后一個



       if (g_cntReader == 0) 



       {



           JustWait(i, 1, 2, "I am the LAST-ONE!");



           printf("----------#[%d] ==> Doc free\n", i);



           // 解鎖文檔



           V(Sdoc);



       }



        printf("//: %d Readers Left, [%d] is out\n”, g_cntReader, i);



       // 解鎖讀者計數器



        V(Scnt);



       



       // 離開



        V(Sr);



 



        JustWait(i, 5, 3, "Rest^^^^^^^^^^^^");



    }



 



    return 0;



}



DWORD WINAPI Writer(LPVOID lpPara)



{



    // 注意是靜態變量，可以使每來一個寫者減去一，注意初值是負值



    static int g_cnt = -1; 



    int j = g_cnt --;



 



    while (1)



    {



        JustWait(j, 2, 4, "I want write...");



       



       // 鎖定文檔



        P(Sdoc);



        printf("\t#==========[%d] <== Doc busy\n", -j);



 



       // 寫ing……



        JustWait(j, 4, 3, "WRITING......");



 



        JustWait(j, 1, 2, "write over! Out");



        printf("\t==========#[%d] ==> Doc free\n", -j);



 



       // 解鎖文檔



        V(Sdoc);



        JustWait(j, 8, 4, "Rest~~~~~~~~~~~~~");



    }



 



    return 0;



}