C++怎么實現簡單的生產者-消費者隊列

今天小編給大家分享一下C++怎么實現簡單的生產者-消費者隊列的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

本文的代碼都是ChatGPT生成，我只是做了微小的調整和整合，AI提示詞如下：

設計一個C++類，支持生產者-消費者模型，可以通過size函數獲取剩余數量

可能第一次生成的不一定合適，多刷新幾次。

生成的ProducerConsumerQueue.h代碼如下：

#ifndef PRODUCER_CONSUMER_QUEUE_H
#define PRODUCER_CONSUMER_QUEUE_H

#include <queue>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

template<typename T>
class ProducerConsumerQueue {
public:
    ProducerConsumerQueue(int size) : m_maxSize(size), m_curSize(0) {}

    void push(T& val) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
        while (m_curSize >= m_maxSize) {
            m_notFull.wait(lock);
        }
        m_queue.push(val);
        ++m_curSize;
        m_notEmpty.notify_one();
    }

    T pop() {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
        while (m_curSize <= 0) {
            m_notEmpty.wait(lock);
        }
        T val = m_queue.front();
        m_queue.pop();
        --m_curSize;
        m_notFull.notify_one();
        return val;
    }

    int size() {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
        return m_curSize;
    }

private:
    std::queue<T> m_queue;
    int m_maxSize;
    int m_curSize;
    std::mutex m_mutex;
    std::condition_variable m_notEmpty;
    std::condition_variable m_notFull;
};

#endif //PRODUCER_CONSUMER_QUEUE_H

在上面的代碼中，我們定義了一個ProducerConsumerQueue類:

• ProducerConsumerQueue類有最大容量和當前容量兩個屬性，使用std::queue<int>存儲數據，使用std::mutex保證線程安全，使用std::condition_variable實現線程同步。

• 在push函數中，如果當前容量已滿，等待消費者消費；否則插入數據，當前容量加1，通知消費者。

• 在pop函數中，如果當前容量為0，等待生產者生產；否則取出數據，當前容量減1，通知生產者。

• 在size函數中，使用std::unique_lockstd::mutex保證線程安全，獲取當前容量并返回。

測試示例代碼如下：

#include <iostream>
#include "ProducerConsumerQueue.h"
int main() {
    ProducerConsumerQueue<int> queue(2);
    // 生產者線程
    std::thread producer([&queue] {
        for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            queue.push(i);
        }
        });
    // 消費者線程
    std::thread consumer([&queue] {
        for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            int value = queue.pop();
            std::cout << "Consumed " << value << std::endl;
            std::cout << queue.size() << std::endl;
        }
        });
    producer.join();
    consumer.join();
}

以上就是“C++怎么實現簡單的生產者-消費者隊列”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學習更多的知識，請關注億速云行業資訊頻道。