生産者消費者問題とは?

このQ&Aのポイント
  • 生産者消費者問題は、複数の生産者と消費者がデータを共有する場合に発生する同期問題です。
  • プログラムのコードが同期をとらない場合、以下のような問題が発生します。
  • 生産者はデータを生成し、バッファに格納するが、バッファが満杯の場合は待つ必要があります。一方、消費者はバッファが空の場合には待たなければなりません。このため、生産者と消費者の動作がずれ、正しくデータの受け渡しが行われなくなります。
回答を見る
  • ベストアンサー

生産者消費者問題

#define N 16 char buffer[N]; int count = 0; int in = 0; int out = 0; void producer() { char c; do{ while (count == N); 文字cを生成する; count = count + 1; buffer[in] = c; in = (in +1)%N; }while(1); } void consumer() { char c; do{ while(count == 0); c = buffer [out]; out = (out + 1) % N; count = count - 1; 文字cを処理する; }while(1) } 以上のプログラムには同期をとるためのコードが抜けているため正しく動作しないのですが、具体的に「どういった動作」が起きてしまうのかを教えて頂きたいです。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • kmee
  • ベストアンサー率55% (1857/3366)
回答No.1

プログラム構造としては、このソースだけから言えることは ・void producer() は無限ループなので、実行したら強制終了するまで止まらない ・void consumer() は無限ループなので、実行したら強制終了するまで止まらない おそらく、それぞれをスレッドで並列に実行させようというものだと思われますが、その場合 ・この中では排他制御していないので、共通で使っている変数で衝突が発生して、異常な値になるかもしれない ・最適化により、期待しているループにならないかもしれない といった、並列処理固有の問題が発生するかもしれません。

関連するQ&A

  • 配列の練習問題

    #include<iostream> using namespace std; //count関数の宣言 int count(char str[], char ch); int main() { char str[100]; char ch; cout << "文字列を入力して下さい。\n"; cin >> str; cout << "文字列から探す文字を入力して下さい。\n"; cin >> ch; int c = count(str, ch); cout << str << "の中に" << ch << "は" << c << "個あります。\n"; return 0; } //count関数の定義 int count(char str[], char ch) { int i = 0; int c = 0; while (str[i]) { if (str[i] == ch) c++; i++; } return c; } こんにちは。 この問題の解答のプログラムの意味がイマイチ解らないので良かったら教えて下さい。 確認がてらに質問します。 よろしくお願いします。

  • Java比較演算子はどちらのほうが早いですか。

    「より大きい(>)」と「以上(>=)」はどちらのほうが早いですか。 ハノイの塔の再帰を使って実験してみたところ「より大きい」が遅いという結果になりました。 より大きいは再帰が苦手?ソースが間違ってる?... などと気になったので投稿しました。 プログラミング初心者なのでお手柔らかにお願いします。 以下が使ったソースです。 public class Main{ public static void hanoi(int n, char a, char b, char c){ if(n > 0){ hanoi(n -1, a, c, b); //System.out.println(a + "から" + b + "へ"); hanoi(n -1, c, b, a); } } public static void hanoi2(int n, char a, char b, char c){ if(n >= 1 ){ hanoi(n -1, a, c, b); //System.out.println(a + "から" + b + "へ"); hanoi(n -1, c, b, a); } } public static void main(String[] args){ int count = 0; int count2 = 0; long ns = 0; long n1 = 0; long n2 = 0; while(count2 < 5){ count++; long start = System.nanoTime(); hanoi(3, 'A', 'B', 'C'); long end = System.nanoTime(); long start2 = System.nanoTime(); hanoi2(3, 'A', 'B', 'C'); long end2 = System.nanoTime(); n1 += (end -start); n2 += (end2 -start2); ns = n1 -n2; if(ns > 0) count2++; } System.out.println("「> 」平均:" +(n1 /count)+"ns"); System.out.println("「>=」平均:" +(n2 /count)+"ns"); } }

  • 条件変数を用いた有限バッファ問題を考えています。

    皆さんこんにちは。 当方、プログラミングを勉強中の学生です。 条件変数を用いた有限バッファ問題を考えております。 以下に示すソースにおいて、関数produce()は1から1000までの整数を順に生成し、関数consume()はバッファから取り出した値の合計(1から1000までの和、500500となる)を求めるようプログラミングしているつもりなのですが、コンパイルして実行すると思ったような結果となりません。 どこが間違っているかご教授いただければ幸いです。 よろしくお願い致します。 以下、ソースとなります。 #include <stdio.h> #include <pthread.h> #define N 5 int buffer[N]; int inptr = 0, outptr = 0; int count = 0; int i = 0; int j = 0; int sum = 0; pthread_cond_t full = PTHREAD_COND_INITIALIZER; pthread_cond_t empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER; pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; int produce (void) { i += 1; return i; } void consume (int x) { j += 1; sum += x; } void *producer(void *arg) { int data; for (;;) { if (i >= 1000) break; data = produce(); pthread_mutex_lock(&lock); while (count > N) pthread_cond_wait(&full, &lock); count = count + 1; buffer[inptr] = data; inptr = (inptr + 1) % N; pthread_mutex_unlock(&lock); pthread_cond_signal(&empty); } } void *consumer(void *arg) { int data; for (;;) { if (j >= 1000) break; pthread_mutex_lock(&lock); while (count == 0) pthread_cond_wait(&empty, &lock); count = count - 1; data = buffer[outptr]; outptr = (outptr + 1) % N; pthread_mutex_unlock(&lock); pthread_cond_signal(&full); consume(data); } } int main() { pthread_t a, b; pthread_create(&a, NULL, producer, NULL); pthread_create(&b, NULL, consumer, NULL); pthread_join(a, NULL); pthread_join(b, NULL); printf("sum = %d\n", sum); return 0; }

  • 以下の問題の式について教えてください。

    以下についてご教示願います。 class Calculator { public int count = 0; public void calc(int n, int p) { count++; if (p>n) return; for (int i=0; i<n; i++) { calc(n, p+1); } } } // int nは、キーボードからの入力 Calculator c = new Calculator(); c.calc(n, 0); System.out.println(c.count); この時、出力されるc.countはどのくらいですか? nを用いた式で表してください。

    • ベストアンサー
    • Java
  • *を表示させるプログラムを

    //putChars()メソッドを呼ばず(使わず) for文のネストで、できますか import java.util.Scanner; class IsoscelesTriangleRB { //--- 文字cをn個連続表示 ---// static void putChars(char c, int n) { while (n-- > 0) System.out.print(c); } public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.println("右下直角の三角形を表示します。"); System.out.print("段数は:"); int n = stdIn.nextInt(); for (int i = 1; i <= n; i++) { putChars(' ', n - i); // ' 'をn - i個表示 putChars('+', i); // '+'を i 個表示 System.out.println(); } } }

  • 文字列の比較

    このプログラムに問題はあるでしょうか? 2つの文字列に対して,同じ位置にある文字が一致する箇所をカウントするプログラムです. やはりwhile分の||を&&にしなければならないのでしょうか? #include <stdio.h> int main(void) { char mojiA[] = "Please Help Me!" ; char mojiC[] = "eeeeeeeeeeeeeeeee"; char mojiB[] = "Please give me some money" ; int count ; /* 一致した文字数 */ int i ; count = 0 ; i=0; do{ if (mojiA[i] == mojiB[i]) {          count++ ;        } i++; } while(mojiA[i]!=0 || mojiB[i]!=0); printf("%d\n", count) ; return 0 ; } ;

  • 多桁 計算プログラム

    下のプログラムを (1)上位桁の不要な0を表示しない (2)3つの数を計算できるようにする (3)0が入力されるまでは入力を受け付けて加算を繰り返す プログラムに改造する方法を教えてください。 #include <stdio.h> #define MAXDIGIT 70 void reset(char*,int); void input(char*,int); void add(char*,char*,char*,int); void add_digit(char ,char ,char ,char* ,char* ); void display(char* ,char* ,char* ,int ); void lineprint(char ,char* ,int ); void linedraw(char ,int ); int main(void) { char a[MAXDIGIT],b[MAXDIGIT],c[MAXDIGIT]; reset(a,MAXDIGIT); reset(b,MAXDIGIT); reset(c,MAXDIGIT); input(a,MAXDIGIT); input(b,MAXDIGIT); add(a,b,c,MAXDIGIT); display(a,b,c,MAXDIGIT); return 0;} void reset(char* buf,int maxdigit) { int i; for(i=0;i<maxdigit;i++) buf[i]=0; return;} void input(char* buf,int maxdigit) { char str[MAXDIGIT]; int i,j; printf("input data:"); scanf("%s",str); i=0; while(str[i]!='\0') i++; j=0; while(i>0){ buf[j]=str[i-1]-'0'; j++; i--; } return;} void add(char* a,char* b,char* c,int maxdigit) { int i; char carry_in,carry_out; i=0; carry_in=0; while(i<maxdigit) { add_digit(a[i],b[i],carry_in,&c[i],&carry_out); carry_in=carry_out; i++;} return;} void add_digit(char a,char b,char carry_in,char* c,char* carry_out) { *c=(a+b+carry_in)%10; *carry_out=(a+b+carry_in)/10; return;} void display(char* a,char* b,char* c,int maxdigit) { lineprint(' ',a,maxdigit); lineprint('+',b,maxdigit); linedraw('-',maxdigit+1); lineprint(' ',c,maxdigit); return;} void lineprint(char c,char* line,int maxdigit) { int i,maxdigitlimit; maxdigitlimit=maxdigit-1; printf("%c",c); for(i=maxdigitlimit;i>=0;i--){ printf("%1d",line[i]); } printf("\n"); return;} void linedraw(char c,int length) { int i; for(i=0;i<length;i++) printf("%c",c); printf("\n"); return;}

  • javaのRandomで『a~z』までの乱数を表示させたいですが・・・。

    『a~z』の英小文字をランダムで表示させ、さらにint型変数countを『0~9』までランダムに発生させて取得した数だけ『a~z』をランダムに表示させたいのですが、表示結果が(例)aaaaa・・・ となってしまいます。本当は、acyxd・・・とランダムに表示させたいのですがどうすれば、よいでしょうか? import java.util.*; import java.io.*; class CharCheck{  public char charRandom(){ int n; char c = ' '; Random ran = new Random(); while(true){  n = ran.nextInt(123); if(n >= 97 && n <= 122){  c = (char)n;    break; }  }  return c; } public class RandomTest extends CharCheck{  public static void main(String args[]){   char ch[] = new char[10]; int count = 0; CharCheck ChChk = new CharCheck(); Random ran = new Random();   komoji = ran.nextInt(9);//英小文字をいくつ表示するかランダムで決める? (1以上とする) if(count == 0){    count++; } for(int i=0; i<count; i++){ ch[i] = ChChk.charRandom();    System.out.println(ch[i]); } } }

    • ベストアンサー
    • Java
  • C言語計算プログラム

    Cの計算プログラム 下のプログラムを (1)上位桁の不要な0を表示しない (2)3つの数を計算できるようにする (3)0が入力されるまでは入力を受け付けて加算を繰り返す プログラムに改造する方法を教えてください。 #include <stdio.h> #define MAXDIGIT 70 void reset(char*,int); void input(char*,int); void add(char*,char*,char*,int); void add_digit(char ,char ,char ,char* ,char* ); void display(char* ,char* ,char* ,int ); void lineprint(char ,char* ,int ); void linedraw(char ,int ); int main(void) { char a[MAXDIGIT],b[MAXDIGIT],c[MAXDIGIT]; reset(a,MAXDIGIT); reset(b,MAXDIGIT); reset(c,MAXDIGIT); input(a,MAXDIGIT); input(b,MAXDIGIT); add(a,b,c,MAXDIGIT); display(a,b,c,MAXDIGIT); return 0;} void reset(char* buf,int maxdigit) { int i; for(i=0;i<maxdigit;i++) buf[i]=0; return;} void input(char* buf,int maxdigit) { char str[MAXDIGIT]; int i,j; printf("input data:"); scanf("%s",str); i=0; while(str[i]!='\0') i++; j=0; while(i>0){ buf[j]=str[i-1]-'0'; j++; i--; } return;} void add(char* a,char* b,char* c,int maxdigit) { int i; char carry_in,carry_out; i=0; carry_in=0; while(i<maxdigit) { add_digit(a[i],b[i],carry_in,&c[i],&carry_out); carry_in=carry_out; i++;} return;} void add_digit(char a,char b,char carry_in,char* c,char* carry_out) { *c=(a+b+carry_in)%10; *carry_out=(a+b+carry_in)/10; return;} void display(char* a,char* b,char* c,int maxdigit) { lineprint(' ',a,maxdigit); lineprint('+',b,maxdigit); linedraw('-',maxdigit+1); lineprint(' ',c,maxdigit); return;} void lineprint(char c,char* line,int maxdigit) { int i,maxdigitlimit; maxdigitlimit=maxdigit-1; printf("%c",c); for(i=maxdigitlimit;i>=0;i--){ printf("%1d",line[i]); } printf("\n"); return;} void linedraw(char c,int length) { int i; for(i=0;i<length;i++) printf("%c",c); printf("\n"); return;}

  • do - while 文

    以下のコードをコンパイル後実行すると、0~9までの出現回数がわかるのですが、処理を続けますか?と出た後yを入力するともう一度 do 以降を実行するようにしたいのですが、yを入力する前にプログラムが終了してしまいます。何がいけないんでしょうか? #include <iostream> using namespace std; int main (void) { int i; char cont; char c; int count[10] = {0}; do{ while (cin.get(c)){ switch (c){ case '0': count[0]++; break; case '1': count[1]++; break; case '2': count[2]++; break; case '3': count[3]++; break; case '4': count[4]++; break; case '5': count[5]++; break; case '6': count[6]++; break; case '7': count[7]++; break; case '8': count[8]++; break; case '9': count[9]++; break; } } for (i =0; i < 10; i++) cout << i << "の出現回数は" << count[i] << "\n"; cout <<"処理を続けますか?(y/N)"; cin >>cont; }while (cont == 'y'); }