C++中生产者消费者问题详细代码

下面是一个简单的C++代码示例，使用`std::thread`, `std::mutex`, 和 `std::condition_variable` 实现生产者消费者问题：

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

class Buffer {
public:
    int capacity = 5; // 定义队列容量
    std::queue<int> items;
    std::mutex mtx; // 互斥锁
    std::condition_variable cv_prod, cv_cons;

    // 生产者函数
    void producer() {
        for (int i = 0; i != 10; ++i) { // 生产10个元素
            std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
            cv_prod.wait(lock, []{return !items.empty() || !cv_prod.wait_for(lock, std::chrono::seconds(1)).Occurred();}); // 等待队列不满或1秒超时
            if (!items.full()) { // 队列不满，添加元素
                items.push(i);
                std::cout << "Produced item: " << i << std::endl;
                cv_cons.notify_one(); // 唤醒消费者
            }
        }
    }

    // 消费者函数
    void consumer() {
        while (true) {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
            cv_cons.wait(lock, []{return !items.empty() || !cv_cons.wait_for(lock, std::chrono::seconds(1)).Occurred();}); // 等待队列非空或1秒超时
            if (!items.empty()) { // 队列非空，消费元素
                int value = items.front();
                items.pop();
                std::cout << "Consumed item: " << value << std::endl;
                cv_prod.notify_one(); // 唤醒生产者
            } else {
                break; // 没有数据，退出
            }
        }
    }
};

int main() {
    Buffer buffer;
    std::thread producer_thread(buffer.producer);
    std::thread consumer_thread(buffer.consumer);

    producer_thread.join();
    consumer_thread.join();

    return 0;
}

这段代码创建了一个缓冲区（`Buffer`），生产者和消费者各在一个单独的线程中运行。生产者不断地向队列添加元素，消费者则不断从中取走元素。通过互斥锁和条件变量的配合，实现了生产者和消费者之间的同步。当队列满或空时，相应线程会进入等待状态，直到满足条件为止。当所有的元素都被消费完毕，主线程会结束进程。