如何用C++实现经典的生产者消费者问题？

在C++中，可以使用互斥量（mutex）、条件变量（condition_variable）和队列（queue）来实现经典生产者消费者问题。这是一个线程同步的经典示例，其中生产者线程负责生产数据放入队列，消费者线程则从队列中取出并处理数据。

以下是简化的C++代码实现：

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

std::queue<int> data_queue;
std::mutex mtx; // 互斥锁
std::condition_variable cond; // 条件变量

// 生产者函数
void producer(int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
        // 生产数据并通知消费者
        data_queue.push(i);
        std::cout << "Produced: " << i << "\n";
        cond.notify_one(); // 醒醒消费者
        lck.unlock();
        // 线程睡眠一段时间模拟工作
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    }
}

// 消费者函数
void consumer() {
    while (true) {
        std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
        // 如果队列为空，等待数据
        if (data_queue.empty()) {
            cond.wait(lck); // 当队列有数据时唤醒
        } else {
            int val = data_queue.front();
            data_queue.pop();
            std::cout << "Consumed: " << val << "\n";
            lck.unlock();
        }
    }
}

int main() {
    std::thread producer_thread(producer, 10); // 创建生产者线程
    std::thread consumer_thread(consumer); // 创建消费者线程

    producer_thread.join(); // 等待生产者结束
    consumer_thread.join(); // 等待消费者结束

    return 0;
}