c语言列队如何处理多线程

在C语言中，处理多线程通常需要使用线程库，如POSIX线程（pthread）库。下面是一个简单的示例，展示了如何使用pthread库创建多个线程并执行队列操作。

首先，确保你的系统支持pthread库。然后，创建一个名为queue.h的头文件，用于定义队列结构和相关的函数原型：

#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H

typedef struct {
    int *data;
    int front;
    int rear;
    int size;
    int capacity;
} Queue;

Queue* createQueue(int capacity);
void enqueue(Queue *queue, int item);
int dequeue(Queue *queue);
int isFull(Queue *queue);
int isEmpty(Queue *queue);

#endif

接下来，创建一个名为queue.c的文件，用于实现队列结构和相关的函数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "queue.h"

Queue* createQueue(int capacity) {
    Queue *queue = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));
    queue->capacity = capacity;
    queue->front = queue->size = 0;
    queue->rear = capacity - 1;
    queue->data = (int *)malloc(queue->capacity * sizeof(int));
    return queue;
}

void enqueue(Queue *queue, int item) {
    if (isFull(queue)) {
        printf("Queue is full\n");
        return;
    }
    queue->rear = (queue->rear + 1) % queue->capacity;
    queue->data[queue->rear] = item;
    queue->size = queue->size + 1;
}

int dequeue(Queue *queue) {
    if (isEmpty(queue)) {
        printf("Queue is empty\n");
        return -1;
    }
    int item = queue->data[queue->front];
    queue->front = (queue->front + 1) % queue->capacity;
    queue->size = queue->size - 1;
    return item;
}

int isFull(Queue *queue) {
    return (queue->size == queue->capacity);
}

int isEmpty(Queue *queue) {
    return (queue->size == 0);
}

然后，创建一个名为main.c的文件，用于创建多个线程并执行队列操作：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include "queue.h"

Queue *queue;
pthread_mutex_t lock;

void *producer(void *arg) {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        enqueue(queue, i);
        printf("Produced: %d\n", i);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
    return NULL;
}

void *consumer(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        int item = dequeue(queue);
        printf("Consumed: %d\n", item);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    queue = createQueue(5);
    pthread_t producerThread, consumerThread;

    pthread_mutex_init(&lock, NULL);

    pthread_create(&producerThread, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&consumerThread, NULL, consumer, NULL);

    pthread_join(producerThread, NULL);
    pthread_join(consumerThread, NULL);

    pthread_mutex_destroy(&lock);

    free(queue->data);
    free(queue);

    return 0;
}

在这个示例中，我们创建了一个具有5个元素的队列，并使用两个线程分别执行生产者（producer）和消费者（consumer）操作。我们使用互斥锁（pthread_mutex_t）来确保在多线程环境下对队列的安全访问。

要编译和运行此示例，请使用以下命令：

gcc -o main main.c queue.c -lpthread
./main

这将输出生产者和消费者线程交替执行的队列操作。

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