生产者消费者问题c++实验结果

生产者消费者问题是一个经典的同步问题，主要用于描述多线程之间的互斥与同步问题。在该问题中，有若干个生产者线程和消费者线程，它们共用一个有限缓冲区。生产者线程负责向缓冲区中生产数据，而消费者线程则负责从缓冲区中消费数据。为了保证生产者与消费者线程之间的协作，需要使用互斥锁、条件变量等同步机制。

下面是一个基于C++语言实现的生产者消费者问题的程序，该程序使用了互斥锁与条件变量实现同步与互斥。

#include <iostream>
#include <queue>
#include <pthread.h>

using namespace std;

#define MAX_BUFFER_SIZE 10

queue<int> buffer;  // 缓冲区队列
pthread_mutex_t mutex;  // 互斥锁
pthread_cond_t cond;  // 条件变量

void* producer(void* arg) {
    while (true) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (buffer.size() == MAX_BUFFER_SIZE) {  // 缓冲区已满，等待消费者消费
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
        }
        int data = rand();
        buffer.push(data);
        cout << "Producer produced data: " << data << endl;
        pthread_cond_signal(&cond);  // 通知消费者可以消费
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return NULL;
}

void* consumer(void* arg) {
    while (true) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (buffer.empty()) {  // 缓冲区为空，等待生产者生产
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
        }
        int data = buffer.front();
        buffer.pop();
        cout << "Consumer consumed data: " << data << endl;
        pthread_cond_signal(&cond);  // 通知生产者可以生产
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t producer_tid, consumer_tid;
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&cond, NULL);
    pthread_create(&producer_tid, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&consumer_tid, NULL, consumer, NULL);
    pthread_join(producer_tid, NULL);
    pthread_join(consumer_tid, NULL);
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);
    return 0;
}

该程序中，生产者线程和消费者线程通过互斥锁和条件变量实现了同步与互斥。当缓冲区已满时，生产者线程会等待消费者线程消费后再生产；当缓冲区为空时，消费者线程会等待生产者线程生产后再消费。由于互斥锁的存在，生产者和消费者线程之间的操作是互斥的，不会发生竞争条件的问题。同时，通过条件变量的使用，生产者和消费者线程之间的通信也得到了良好的保障。

该程序可以通过编译并运行，得到生产者和消费者线程之间的交互结果。