为什么在生产者消费者问题中我们需要 2 个信号量变量？答案

【问题标题】：Why do we need 2 variables for Semaphores in the Producer Consumer problem?为什么在生产者消费者问题中我们需要 2 个信号量变量？
【发布时间】：2018-11-11 02:05:44
【问题描述】：

Producer Consumer 的标准实现方式如下：

useQueue互斥体
emptyCount 大小的信号量 N
fullCount 大小的信号量 N

制作：

down(emptyCount)
down(useQueue)
putItemIntoQueue(item)
up(useQueue)
up(fullCount)

消费：

down(fullCount)
down(useQueue)
item ← getItemFromQueue()
up(useQueue)
up(emptyCount)

如果down 具有非正值，则线程等待。 up 增加计数

取自this维基百科文章

为什么我们不能有类似的东西：

class NewSemaphore {
    int capacity, permits;

    /**
     * Initialize the semaphore with a max capacity
     * @param n the max capacity
     */
    NewSemaphore(int n) {
        capacity = n;
        permits = 0;
    }

    /**
     * We usually never check this. Check if it's within limits.
     * If not, wait
     */
    synchronized void up() {
        if (permits >= capacity) {
            wait();
        } else {
            permits++;
            notify();
        }
    }

    /**
     * Standard down/acquire function
     */
    synchronized void down() {
        if (permits <= 0) {
            wait();
        } else {
            permits--;
            notify();
        }
    }
}

这将被称为：

制作：

up(mySemaphore)
down(useQueue)
putItemIntoQueue(item)
up(useQueue)

消费：

down(mySemaphore)
down(useQueue)
item ← getItemFromQueue()
up(useQueue)

为什么我们需要两个不同的变量emptyCount 和fullCount？

【问题讨论】：

Wjat 是否“同步”，因为您似乎在里面等待？
这是Java提供的监视器。用于对信号量对象进行原子语句

标签： operating-system synchronization mutex semaphore producer-consumer

【解决方案1】：

不，两个信号量不是必需的，这里是用 C 编写的单个信号量解决方案，请在此处查看： https://github.com/heguihua/unisem

【讨论】：

【解决方案2】：

有两个信号量，因为我们要检查两件事。一是消费者在没有东西消费时等待，二是生产者在队列满时等待。

您的想法是让生产者继续生产，直到内存或其他资源用完为止。

【讨论】：

信号量有一个上限。它不会继续生产。