用c++模拟几个进程解决生产者-消费者问题

生产者-消费者问题是一种典型的多线程同步问题，可以用互斥锁、条件变量等方式解决。下面是使用C++11的互斥锁和条件变量实现的生产者-消费者问题代码：

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

using namespace std;

const int kMaxSize = 10;  // 缓冲区最大容量

queue<int> buffer;  // 缓冲区
mutex buffer_mutex;  // 互斥锁
condition_variable buffer_not_full;  // 缓冲区未满条件变量
condition_variable buffer_not_empty;  // 缓冲区非空条件变量

// 生产者线程函数
void producer(int id) {
    for (int i = 0; i < 20; ++i) {
        unique_lock<mutex> lock(buffer_mutex);
        buffer_not_full.wait(lock, []{ return buffer.size() < kMaxSize; });  // 等待缓冲区未满
        buffer.push(i);
        cout << "Producer " << id << " produced " << i << endl;
        buffer_not_empty.notify_all();  // 通知消费者线程缓冲区非空
    }
}

// 消费者线程函数
void consumer(int id) {
    int data;
    for (int i = 0; i < 20; ++i) {
        unique_lock<mutex> lock(buffer_mutex);
        buffer_not_empty.wait(lock, []{ return buffer.size() > 0; });  // 等待缓冲区非空
        data = buffer.front();
        buffer.pop();
        cout << "Consumer " << id << " consumed " << data << endl;
        buffer_not_full.notify_all();  // 通知生产者线程缓冲区未满
    }
}

int main() {
    thread p1(producer, 1);
    thread p2(producer, 2);
    thread c1(consumer, 1);
    thread c2(consumer, 2);
    p1.join();
    p2.join();
    c1.join();
    c2.join();
    return 0;
}

上述代码中，生产者线程和消费者线程都需要获取互斥锁来访问缓冲区，以确保线程安全。当缓冲区已满时，生产者线程需要等待缓冲区未满的条件变量，而消费者线程需要等待缓冲区非空的条件变量。当生产者生产一个数据后，需要通知消费者线程缓冲区非空；当消费者消费一个数据后，需要通知生产者线程缓冲区未满。这里使用了C++11提供的`condition_variable`来实现条件变量的功能。