c++实现生产消费者模型

在C++中实现生产者消费者模型通常涉及到线程同步和条件变量。这个经典的问题描述了一个场景，其中有一个生产者线程负责生成产品放入缓冲区，而消费者线程则从缓冲区取出并消费产品。以下是使用`std::queue`和`std::mutex`、`std::condition_variable`的基本步骤：

1. **包含头文件**：

   #include <iostream>
   #include <thread>
   #include <queue>
   #include <mutex>
   #include <condition_variable>

2. **定义数据结构和共享资源**：

   std::queue<int> productQueue;
   std::mutex queueMutex; // 保护队列访问
   std::condition_variable notEmpty; // 当队列非空时唤醒消费者
   std::condition_variable notFull; // 当队列不满时唤醒生产者

3. **生产者函数**：

   void producer(int count) {
     for (int i = 0; i < count; ++i) {
       std::unique_lock<std::mutex> lock(queueMutex);
       while (productQueue.full()) { // 队列满时等待
         notFull.wait(lock);
       }
       productQueue.push(i); // 生产产品
       std::cout << "Produced: " << i << std::endl;
       lock.unlock();
       notEmpty.notify_one(); // 唤醒消费者
     }
   }   

4. **消费者函数**：

   void consumer() {
     std::unique_lock<std::mutex> lock(queueMutex);
     while (productQueue.empty()) { // 队列空时等待
       notEmpty.wait(lock);
     }
     int item = productQueue.front(); // 消费产品
     productQueue.pop();
     std::cout << "Consumed: " << item << std::endl;
     lock.unlock();
     notFull.notify_one(); // 唤醒生产者
   }

5. **主程序启动线程**：

   int main() {
     std::thread producerThread(producer, 10); // 生产10件商品
     std::thread consumerThread(consumer); // 开启消费者线程

     producerThread.join(); // 等待生产者完成
     consumerThread.join(); // 等待消费者完成

     return 0;
   }