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C++多线程生产者和消费者实现

2023-07-04 05:04:15 深夜i -- --

C++ 多线程生产者消费者实现

在C++多线程编程中，生产者和消费者是经典的多线程示例。在生产者模式中，一个或多个线程负责生产数据并将其放入数据队列中。在消费者模式中，一个或多个线程负责从队列中获取数据并对其进行处理。生产者和消费者模式可用于多个场景，包括资源共享和并发处理等。

下面介绍一种基于C++多线程的生产者和消费者实现方法。在该实现方法中，使用了C++11中的std::thread库和std::mutex库。

首先，创建数据队列和互斥锁。互斥锁用于保护访问数据队列的线程安全。代码如下：


#include <queue>
#include <mutex>
#include <thread>
std::queue<int> data_queue;
std::mutex mtx;

然后，编写生产者函数。生产者函数在循环中生成数据并将其插入到队列中。在插入数据时需要加锁保护。代码如下：


void producer() {
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加锁
    data_queue.push(i);
  }
}

接着，编写消费者函数。消费者函数在循环中从队列中读取数据并进行处理。在读取数据时也需要加锁保护。代码如下：


void consumer() {
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加锁
    if (!data_queue.empty()) {
      int data = data_queue.front(); // 读取队首元素
      data_queue.pop(); // 移除队首元素
      // 处理数据
    }
  }
}

最后，创建生产者和消费者线程并启动它们。代码如下：


int main() {
  std::thread producer_thread(producer);
  std::thread consumer_thread(consumer);
  producer_thread.join();
  consumer_thread.join();
  return 0;
}

上述代码创建了一个生产者线程和一个消费者线程。在循环中，生产者线程生成数据并插入到数据队列中，而消费者线程从队列中读取数据并进行处理。使用join()函数将线程加入到主线程中，确保在主线程退出前生产者和消费者线程都完成了任务。

总之，C++多线程生产者和消费者模式是一个非常有用的编程模型，可以方便地实现并发处理和资源共享。以上介绍的实现方法只是其中一种简单的方法，你可以根据需要进行更多的扩展和改进。

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