c++11生产者消费者

来源：互联网发布：java tar打包代码编辑：程序博客网时间：2024/06/10 03:37

综合运用 C++11 中的新的基础设施(主要是多线程、锁、条件变量)来阐述一个经典问题——生产者消费者模型，并给出完整的解决方案。

http://www.cnblogs.com/lchb/p/3569799.html

https://github.com/forhappy/A-Detailed-Cplusplus-Concurrency-Tutorial/tree/master/zh

单生产者-多消费者模型，多生产者-单消费者模型，多生产者-多消费者模型看链接。下面只附上单生产者-单消费者：

#include <unistd.h>#include <cstdlib>#include <condition_variable>#include <iostream>#include <mutex>#include <thread>static const int kItemRepositorySize  = 10; // Item buffer size.static const int kItemsToProduce  = 1000;   // How many items we plan to produce.struct ItemRepository {    int item_buffer[kItemRepositorySize]; // 产品缓冲区, 配合 read_position 和 write_position 模型环形队列.    size_t read_position; // 消费者读取产品位置.    size_t write_position; // 生产者写入产品位置.    std::mutex mtx; // 互斥量,保护产品缓冲区    std::condition_variable repo_not_full; // 条件变量, 指示产品缓冲区不为满.    std::condition_variable repo_not_empty; // 条件变量, 指示产品缓冲区不为空.} gItemRepository; // 产品库全局变量, 生产者和消费者操作该变量.typedef struct ItemRepository ItemRepository;void ProduceItem(ItemRepository *ir, int item){    std::unique_lock<std::mutex> lock(ir->mtx);    while(((ir->write_position + 1) % kItemRepositorySize)        == ir->read_position) { // item buffer is full, just wait here.        std::cout << "Producer is waiting for an empty slot...\n";        (ir->repo_not_full).wait(lock); // 生产者等待"产品库缓冲区不为满"这一条件发生.    }    (ir->item_buffer)[ir->write_position] = item; // 写入产品.    (ir->write_position)++; // 写入位置后移.    if (ir->write_position == kItemRepositorySize) // 写入位置若是在队列最后则重新设置为初始位置.        ir->write_position = 0;    (ir->repo_not_empty).notify_all(); // 通知消费者产品库不为空.    lock.unlock(); // 解锁.}int ConsumeItem(ItemRepository *ir){    int data;    std::unique_lock<std::mutex> lock(ir->mtx);    // item buffer is empty, just wait here.    while(ir->write_position == ir->read_position) {        std::cout << "Consumer is waiting for items...\n";        (ir->repo_not_empty).wait(lock); // 消费者等待"产品库缓冲区不为空"这一条件发生.    }    data = (ir->item_buffer)[ir->read_position]; // 读取某一产品    (ir->read_position)++; // 读取位置后移    if (ir->read_position >= kItemRepositorySize) // 读取位置若移到最后，则重新置位.        ir->read_position = 0;    (ir->repo_not_full).notify_all(); // 通知消费者产品库不为满.    lock.unlock(); // 解锁.    return data; // 返回产品.}void ProducerTask() // 生产者任务{    for (int i = 1; i <= kItemsToProduce; ++i) {        // sleep(1);        std::cout << "Produce the " << i << "^th item..." << std::endl;        ProduceItem(&gItemRepository, i); // 循环生产 kItemsToProduce 个产品.    }}void ConsumerTask() // 消费者任务{    static int cnt = 0;    while(1) {        sleep(1);        int item = ConsumeItem(&gItemRepository); // 消费一个产品.        std::cout << "Consume the " << item << "^th item" << std::endl;        if (++cnt == kItemsToProduce) break; // 如果产品消费个数为 kItemsToProduce, 则退出.    }}void InitItemRepository(ItemRepository *ir){    ir->write_position = 0; // 初始化产品写入位置.    ir->read_position = 0; // 初始化产品读取位置.}int main(){    InitItemRepository(&gItemRepository);    std::thread producer(ProducerTask); // 创建生产者线程.    std::thread consumer(ConsumerTask); // 创建消费之线程.    producer.join();    consumer.join();}

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