互斥锁mutex 条件变量con_t 举例子

假设有一个生产者-消费者模型，多个线程同时访问共享的缓冲区。为了保证线程安全，可以使用互斥锁和条件变量来协调线程之间的操作。

在这个模型中，互斥锁用于保护共享资源，防止多个线程同时访问同一个资源。当一个线程需要访问共享资源时，需要先获取互斥锁，如果互斥锁已经被其他线程占用，那么当前线程将会被阻塞，直到互斥锁被释放。

下面是一个简单的示例代码：

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <queue>

using namespace std;

queue<int> q;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void* producer(void* arg) {
    int count = 0;
    while (count < 10) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        q.push(count++);
        cout << "Producer: produced " << count - 1 << endl;
        pthread_cond_signal(&cond); // 发送信号给消费者线程
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return NULL;
}

void* consumer(void* arg) {
    while (true) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        if (q.empty()) {
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待信号
        }
        int value = q.front();
        q.pop();
        cout << "Consumer: consumed " << value << endl;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t tid1, tid2;
    pthread_create(&tid1, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, consumer, NULL);
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    return 0;
}

在这个示例中，生产者线程不断向队列中添加数据，每次添加完毕后发送一个信号给消费者线程，通知它们可以消费数据了。消费者线程在收到信号后，从队列中取出数据进行处理。如果队列为空，消费者线程将会等待信号，直到有新的数据可以消费。

在这个模型中，互斥锁保护了队列的访问，条件变量用于在生产者和消费者之间传递信号。通过互斥锁和条件变量的协作，可以有效地保证多线程程序的正确性和性能。