写一个 c++ 生产者消费者模型

以下是一个简单的 C 生产者消费者模型：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

#define BUFFER_SIZE 10

int buffer[BUFFER_SIZE]; // 缓冲区数组
int count = 0; // 缓冲区计数器

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; // 互斥锁
pthread_cond_t  cond  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  // 条件变量

void *producer(void *arg)
{
    int i;
    for (i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == BUFFER_SIZE) { // 缓冲区满了
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待消费者消费
        }
        buffer[count++] = i; // 生产物品并放入缓冲区
        printf("producer produced %d\n", i);
        pthread_cond_signal(&cond); // 通知消费者可以消费了
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

void *consumer(void *arg)
{
    int i;
    for (i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == 0) { // 缓冲区空了
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待生产者生产
        }
        int item = buffer[--count]; // 从缓冲区取出物品并消费
        printf("consumer consumed %d\n", item);
        pthread_cond_signal(&cond); // 通知生产者可以生产了
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main()
{
    pthread_t producer_thread, consumer_thread;

    // 创建生产者和消费者线程
    pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);

    // 等待线程结束
    pthread_join(producer_thread, NULL);
    pthread_join(consumer_thread, NULL);

    return 0;
}

在上面的代码中，生产者线程和消费者线程共享一个缓冲区数组和一个计数器。生产者向缓冲区中添加物品，并将计数器加一；消费者从缓冲区中取出物品，并将计数器减一。如果缓冲区已满，生产者就会等待消费者消费；如果缓冲区已空，消费者就会等待生产者生产。在等待过程中，线程会释放互斥锁，以允许其他线程访问缓冲区。当条件变量发生变化时，线程会重新获取互斥锁并继续执行。