1、编写OpenMP程序一些线程是生产者一些线程是消费者。在文件集合中每个生产者针对一个文件从文件中读取文本将读出的文本行插入到一个共享的队列中。消费者从队列中取出文本行并对文本行进行分词strtok函数。符号是被空白符分开的单词当消费者发现一个单词后将单词输出。体会线程安全性2、提交word版实验报告内容包括:一、设计思想二、运行结果三、结果分析四、遇到问题及解决办法五、程序源码
一、设计思想: 本程序使用OpenMP库来实现多线程的生产者-消费者模型。主要思想是将文件读取和单词分词操作分别放在不同的线程中进行,并通过共享队列来传递数据。
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生产者线程:每个生产者线程负责读取一个文件,并将读取到的文本行插入到共享队列中。
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消费者线程:每个消费者线程从共享队列中取出文本行,并对文本行进行分词操作,将分词得到的单词输出。
二、运行结果: 运行结果将输出每个消费者线程处理的文件名以及该文件中的单词。
三、结果分析: 通过使用多线程的方式,可以提高文件的读取和分词的效率,特别是在处理大量文件时。通过共享队列来传递数据,实现了生产者和消费者之间的解耦,提高了程序的并发性。
四、遇到问题及解决办法:
- 线程安全性问题:由于多个线程同时访问共享队列,可能导致数据竞争和错误的结果。为了解决这个问题,可以使用互斥锁或原子操作来保护队列的访问。
五、程序源码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <omp.h>
#define MAX_LINE_LENGTH 1000
#define MAX_WORD_LENGTH 100
typedef struct {
char line[MAX_LINE_LENGTH];
} Line;
typedef struct {
char word[MAX_WORD_LENGTH];
char file_name[100];
} Word;
Line line_queue[100];
Word word_queue[100];
int line_index = 0;
int word_index = 0;
void producer(int file_index) {
char file_name[100];
sprintf(file_name, "file_%d.txt", file_index);
FILE* file = fopen(file_name, "r");
if (file == NULL) {
printf("Failed to open file: %s\n", file_name);
return;
}
char line[MAX_LINE_LENGTH];
while (fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, file) != NULL) {
Line new_line;
strcpy(new_line.line, line);
#pragma omp critical
{
line_queue[line_index++] = new_line;
}
}
fclose(file);
}
void consumer(int thread_id) {
while (1) {
Line line;
#pragma omp critical
{
if (line_index == 0) {
return;
}
line = line_queue[--line_index];
}
char* token = strtok(line.line, " \t\r\n");
while (token != NULL) {
Word word;
strcpy(word.word, token);
sprintf(word.file_name, "file_%d", thread_id);
#pragma omp critical
{
word_queue[word_index++] = word;
}
token = strtok(NULL, " \t\r\n");
}
}
}
int main() {
int num_files = 10;
int num_threads = 4;
#pragma omp parallel num_threads(num_threads)
{
int thread_id = omp_get_thread_num();
if (thread_id < num_files) {
producer(thread_id);
} else {
consumer(thread_id);
}
}
for (int i = 0; i < word_index; i++) {
printf("%s: %s\n", word_queue[i].file_name, word_queue[i].word);
}
return 0;
}
请注意,上述代码只是一个示例,实际使用时可能需要根据具体情况进行修改和优化
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