#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[i] = 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;

}