C++多线程工厂智能化：无限循环与线程协作示例

本文档探讨了C++多线程编程中的一个重要概念——无限循环（while(1)）在工厂智能化应用中的一个具体案例。这段代码的核心部分是围绕一个生产者-消费者模型展开，其中涉及了`pthread_mutex`（互斥锁）和`pthread_condvar`（条件变量）的使用。主要知识点包括： 1. **无限循环**：`while(1)`循环用于线程的持续执行，直到满足特定条件才退出。在这种情况下，当任务数量`tasks`超过某个阈值（这里设置为5，即`BOUNDARY`）时，线程会处理任务并减少任务数量。 2. **互斥锁（mutex）**：`pthread_mutex_lock(&tasks_mutex);`确保同一时间只有一个线程能访问共享数据（如`tasks`），防止数据竞争。每次修改`tasks`之前都需要获取锁，修改后释放锁。 3. **条件变量（condvar）**：`pthread_cond_signal(&tasks_cond);`用于线程间的通信，当`tasks`数量不再是5时，通过信号通知`hello1`进程（由`say_hello1`函数处理的任务处理函数）可以继续执行。`is_signaled`标志用于跟踪是否已发送信号。 4. **生产者和消费者模型**：线程的行为类似于生产者（`while(tasks > BOUNDARY)`时减小任务数）和消费者（`is_signaled`为真时，`say_hello1`处理任务）。生产者确保任务可供消费者处理，而消费者等待任务可用。 5. **静态成员函数**：在C++中，如果线程调用的函数是类的成员，可以将其定义为静态成员函数，以便在多线程环境中正确地共享和调用。 6. **线程创建和管理**：通过`pthread_create`函数创建线程，传入线程ID、线程参数、函数指针和函数参数。`pthread_exit(NULL)`确保主线程在所有子线程完成后退出。 7. **跨平台支持**：代码使用`#include <pthread.h>`确保遵循POSIX标准，实现跨平台的线程编程。 8. **编译和运行**：使用`g++ -lpthread`编译选项链接`pthread`库，并通过`./ex_create`命令行运行程序，观察线程并发执行的效果。 总结起来，这段代码演示了一个简单的生产者-消费者模型，展示了如何在C++中使用互斥锁和条件变量来同步线程，实现任务的高效分配和处理。这对于理解和实践多线程编程，特别是在工业自动化或实时系统中的应用具有重要意义。