C++实现的消费者生产者模型示例代码解析

"消费者生产者模型 c++" 消费者生产者模型是一种多线程编程中的经典问题，它涉及到线程间的同步和通信。在这个C++实现中，模型通过使用Windows API提供的同步对象来解决这个问题。主要涉及以下知识点： 1. 同步对象：包括互斥量（Mutex）、信号量（Semaphore）和临界区（Critical Section）。 - 互斥量（Mutex）：用于保护共享资源，同一时间只允许一个线程访问。在代码中，`h_mutex` 用来管理对缓冲区的更新操作。 - 信号量（Semaphore）：可以控制多个线程的并发访问，可以设置初始值和最大值。`empty_semaphore` 控制空缓冲区的数量，`h_Semaphore` 用于生产者通知消费者可以消费。 - 临界区（Critical Section）：用于保护特定区域的代码，确保同一时间内只有一个线程执行。`PC_Critical` 用于保护每个缓冲区的访问。 2. 线程：代码创建了多个生产者线程（Producer）和消费者线程（Consumer），由 `ThreadInfo` 结构体存储线程的参数，如线程序号、类型（P或C）、延迟时间和请求队列。线程通过 `CreateThread` 函数创建，并传递指向 `Produce` 或 `Consume` 函数的指针作为入口点。 3. 结构体与数组： - `ThreadInfo` 结构体包含线程的序列号、实体类型（P或C）、延迟时间和请求队列。 - `Buffer_Critical` 数组存储缓冲区内容，初始值为-1表示空。 - `Thread_Info` 数组存储所有线程的参数。 - `h_Thread` 数组保存每个线程的句柄。 4. 文件处理：程序从命令行参数指定的文件中读取线程和缓冲区信息，`ifstream` 用于打开和读取文件，提取实际的缓冲区和线程数量，并将线程信息存储在 `Thread_Info` 数组中。 5. 初始化：缓冲区、线程请求队列、临界区以及信号量的初始化工作在 `main` 函数中进行，确保线程安全地访问这些资源。 6. 生产者和消费者函数： - `Produce` 函数代表生产者线程，负责生产产品并放入缓冲区。 - `Consume` 函数代表消费者线程，负责从缓冲区中取出产品并消费。 7. 辅助函数：如 `IfInOtherRequest`, `FindProducePositon`, `FindBufferPosition` 等用于辅助线程判断和定位操作。 这个C++程序展示了如何在多线程环境下使用同步原语来实现消费者生产者模型，确保了数据的一致性和线程的安全运行。通过合理使用同步对象，避免了“生产者过度生产”和“消费者饥饿”的情况。