C++ 生产者消费者模型：简单PV操作详解

本文档详细介绍了C++中的生产者-消费者问题(PV操作)的一个简单实例，通过创建一个名为`RongQi`的容器类，模拟了一个有限容量的香蕉库存。在这个例子中，生产者线程`A`负责往库存中添加香蕉（使用`synchronized`关键字确保多线程安全），而消费者线程`B`负责从库存中取出香蕉。生产者和消费者之间的交互是通过`wait()`和`notify()`方法来协调的。 1. **生产者-消费者模型**: 这个模型是一种经典的问题，用于演示并发编程中的同步和互斥问题。生产者线程在`push()`方法中，检查库存是否已满，如果满则调用`wait()`进入等待状态，直到有消费者线程调用`notify()`唤醒。一旦有空位，生产者会将一个香蕉放入库存并通知等待的消费者。 2. **同步机制**: `synchronized`关键字在此起着关键作用，确保任何时候只有一个线程可以访问共享资源`food[]`数组。当生产者试图写入数组时，会锁定`push()`方法，防止其他线程同时修改。同样，消费者线程在读取时也会锁定`pop()`方法，确保线程安全。 3. **wait()和notify()方法**: `wait()`使当前线程暂停执行，并释放锁，直到被`notify()`或`notifyAll()`唤醒。`notify()`仅唤醒一个等待线程，而`notifyAll()`唤醒所有等待线程。在这里，生产者在香蕉库存满时调用`wait()`，在库存有空位时调用`notify()`；消费者在库存为空时调用`wait()`，在成功获取香蕉后调用`notify()`。 4. **线程类设计**: 文档提供了生产者线程`A`和消费者线程`B`的简单实现，每个线程都继承自`Thread`类，并在构造函数中接收`RongQi`实例。`run()`方法中，生产者循环10次向库存中添加香蕉，消费者也循环10次尝试从库存中取出香蕉。 5. **完整示例程序**: 主函数`main()`中，创建了`RongQi`容器、生产者线程`Aa`和消费者线程`Bb`，然后启动它们进行并发操作。这个实例展示了如何使用C++的多线程特性解决生产者-消费者问题，有助于理解并发控制和线程通信的基本原理。 通过这个实例，读者可以学习到如何在C++中利用同步机制处理并发场景，以及如何优雅地协调多个线程之间的交互。这对于理解和实现更复杂的并发应用非常有帮助。