c++实现生产者消费者

在C++中，生产者消费者问题是一种经典的并发编程示例，它模拟了两个线程：一个生产者负责生成数据放入缓冲区，另一个消费者则从缓冲区取出并消费数据。这里通常会使用互斥锁（mutex）、条件变量（condition_variable）或信号量（semaphore）来同步两个线程的操作，确保数据的一致性和资源的公平分配。

下面是一个简单的C++生产者消费者模型的伪代码实现：

#include <queue>
#include <thread>

class Buffer {
public:
    std::mutex mtx;
    std::condition_variable cond;
    int count = 0; // 缓冲区元素数量

    void produce(int data) {
        std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
        while (count == capacity) {
            cond.wait(lck); // 如果缓冲已满，等待
        }
        buffer.push(data);
        ++count;
        cond.notify_one(); // 唤醒消费者
    }

    void consume() {
        std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
        while (count == 0) {
            cond.wait(lck); // 如果缓冲为空，等待
        }
        int data = buffer.front();
        buffer.pop();
        --count;
        // 消费操作...
        lck.unlock();
    }
};

int main() {
    Buffer buf(5); // 设置缓冲区大小为5
    std::thread producer([](Buffer& b) { for (int i = 0; i < 10; ++i) b.produce(i); });
    std::thread consumer([](Buffer& b) { b.consume(); });

    producer.join();
    consumer.join();

    return 0;
}

在这个例子中，`produce`函数用于向缓冲区添加数据，如果缓冲区已满，则等待直到有消费者取走数据。`consume`函数用于从缓冲区移除数据，如果缓冲区为空，则等待直到有生产者填满数据。通过`mutex`和`condition_variable`的配合，实现了线程安全的数据交换。