C++实现的bounded_buffer:生产者消费者模型

需积分: 3 1 下载量 38 浏览量 更新于2024-10-11 收藏 2KB TXT 举报
"该资源提供了一个使用C++和Boost库实现的Processor-Consumer模式的代码示例。这个模式是多线程编程中的一个经典设计模式,用于协调生产者线程(sender)和消费者线程(receiver)之间的数据处理。在这个例子中,生产者将整数放入一个固定大小的缓冲区,而消费者从缓冲区取出并处理这些整数。" 在给定的代码中,`bounded_buffer`类实现了Processor-Consumer模式的核心机制。它包含以下几个关键元素: 1. **缓冲区**:`circular_buf`是一个`std::vector<int>`,用于存储待消费的数据。它是一个环形缓冲区,意味着当到达末尾时,索引会重置回零。 2. **同步原语**:`boost::mutex::scoped_lock lock`用于锁定对缓冲区的访问,确保在同一时刻只有一个线程能进行操作。`boost::condition`变量`buffer_not_full`和`buffer_not_empty`用于线程间的通信,当缓冲区满时通知生产者停止生产,空时通知消费者可以消费。 3. **成员函数**: - `send(int m)`:生产者线程调用此函数添加数据到缓冲区。如果缓冲区已满,生产者会等待在`buffer_not_full`条件变量上,直到有空间可用。 - `receive()`:消费者线程调用此函数从缓冲区获取并移除数据。如果缓冲区为空,消费者会等待在`buffer_not_empty`条件变量上,直到有数据可取。 4. **线程**: - `sender()`函数作为生产者,不断生成整数(0到99)并发送到缓冲区,直到发送一个特殊值-1表示结束。 - `receiver()`函数作为消费者,从缓冲区接收并打印整数,直到接收到-1为止。 这个示例展示了如何使用Boost库中的线程和同步原语来实现多线程环境下的协作。在实际应用中,Processor-Consumer模式可以有效地避免生产速度和消费速度不匹配导致的问题,例如阻塞或数据丢失。同时,通过使用固定大小的缓冲区,还可以限制内存消耗并提高系统性能。