用Visual Studio实现生产者消费者问题

生产者消费者问题是一个经典的线程同步问题，可以用多种方式实现。以下是使用C++和Visual Studio实现的一种方式：

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

using namespace std;

const int MAX_SIZE = 10; // 缓冲区最大容量

queue<int> buffer; // 缓冲区
mutex mtx; // 互斥锁
condition_variable not_full; // 缓冲区不满的条件变量
condition_variable not_empty; // 缓冲区不空的条件变量

// 生产者线程函数
void producer(int id)
{
    for (int i = 1; i <= 20; i++) {
        unique_lock<mutex> lck(mtx);
        // 如果缓冲区已满，则等待
        not_full.wait(lck, [] { return buffer.size() < MAX_SIZE; });
        buffer.push(i);
        cout << "producer " << id << " produced " << i << endl;
        not_empty.notify_one(); // 通知消费者线程缓冲区不空
    }
}

// 消费者线程函数
void consumer(int id)
{
    int data;
    while (true) {
        unique_lock<mutex> lck(mtx);
        // 如果缓冲区已空，则等待
        not_empty.wait(lck, [] { return !buffer.empty(); });
        data = buffer.front();
        buffer.pop();
        cout << "consumer " << id << " consumed " << data << endl;
        not_full.notify_one(); // 通知生产者线程缓冲区不满
        if (data == 20) // 如果消费者消费到了最后一个数据，则退出线程
            break;
    }
}

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，将缓冲区实现为一个队列，使用互斥锁保护缓冲区的访问，使用条件变量实现生产者和消费者的同步。生产者线程在生产数据之前会检查缓冲区是否已满，如果已满则等待；生产数据后将数据压入缓冲区，并通知消费者线程缓冲区不空。消费者线程在消费数据之前会检查缓冲区是否已空，如果已空则等待；消费数据后将数据弹出缓冲区，并通知生产者线程缓冲区不满。最后在主线程中等待所有线程结束。