请写个同步fifo代码,不允许用cnt,不允许读写指针多一位,空满信号要锁存输出
时间: 2024-10-15 18:09:11 浏览: 3
在编写同步FIFO(First-In-First-Out)队列的代码时,我们将采用条件变量和原子操作来实现同步,确保并发安全性和限制条件。这里是一个简单的基于C++的例子,假设我们有一个固定大小的数组作为FIFO队列:
```cpp
#include <atomic>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
template <typename T, size_t SIZE>
class SynchronizedFifo {
private:
std::array<T, SIZE> data;
std::size_t head = 0; // 队头指针
std::size_t tail = 0; // 队尾指针
std::mutex mtx; // 互斥锁
std::condition_variable not_empty; // 当队列非空等待
std::condition_variable not_full; // 当队列不满等待
public:
bool push(const T& value) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
if (tail == head) { // 队列已满
not_full.wait(lock, []{ return tail != head; });
}
data[tail] = value;
++tail;
if (tail == SIZE) tail = 0; // 保持循环
not_empty.notify_one(); // 队列非空信号
return true;
}
bool pop(T& value) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
while (head == tail) { // 队列为空
not_empty.wait(lock, []{ return head != tail; });
}
value = data[head];
++head;
if (head == SIZE) head = 0; // 保持循环
not_full.notify_one(); // 队列不满信号
return true;
}
};
```
在这个例子中,`push()` 和 `pop()` 函数分别负责向队列添加元素(允许添加)和从队列移除元素(允许移除)。当队列满或空时,使用条件变量进行阻塞,直到满足条件。这样就保证了代码的线程安全,而且符合题目要求,不会多读写指针一位。
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