生产者消费者问题代码C++

生产者消费者问题是一个经典的并发编程示例，它涉及两个线程：生产者和消费者。生产者负责生成数据并将其放入共享资源（如队列），而消费者则从这个资源中取出数据进行处理。下面是一个简单的 C++ 实现：

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

std::queue<int> buffer;
std::mutex mtx; // 互斥锁
std::condition_variable cv_prod, cv_cons;

// 生产者函数
void producer(int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        cv_prod.wait(lock, []{ return !buffer.empty() || !cv_prod.notify_one(); }); // 等待缓冲区非空

        buffer.push(i); // 生产元素
        std::cout << "Produced: " << i << '\n';
        lock.unlock();
        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 !buffer.empty(); }); // 等待缓冲区有数据

        int data;
        if (buffer.empty()) { // 防止死锁，检查空队列
            break;
        }
        data = buffer.front();
        buffer.pop();

        std::cout << "Consumed: " << data << '\n';
        lock.unlock();
    }
}

int main() {
    std::thread producer_thread(producer, 10);
    std::thread consumer_thread(consumer);

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

    return 0;
}

在这个例子中，我们使用了 `std::queue`、`std::mutex` 和 `std::condition_variable` 来管理同步。生产者和消费者通过互斥锁保护共享资源，并使用条件变量保证在队列非空时唤醒等待的对方。