生產者消費者模型

生產者消費者模型，它是乙個多執行緒場景中的典型應用，應用廣泛，完成某些操作的時候，需要一些資料，這樣的資料可能由專門的執行緒/程序產生，在由專門的執行緒/程序使用。

生產者消費者模型，它需要乙個交易場所（儲存資料的地方，可能是乙個佇列，也可能是乙個棧，或者其他資料結構）。生產者負責生產資料，把資料放到交易場所中，消費者負責消費資料，把資料衝交易場所中取出。

生產者與生產者之間是互斥關係。

消費者與消費者之間是互斥關係。

生產者與消費者之間是同步和互斥關係。

首先我們只有互斥鎖來模擬這個創景

#include
#include
#include
#include
#include
using
namespace std;
//只加上了互斥鎖，保證了生產者之間，消費者之間的互斥
//實現乙個生產者消費者模型
//首先要有乙個交易場所
vector<
int> data;
//全域性
pthread_mutex_t mt;
void
*product
(void
* arg)
return
null;}
void
*consum
(void
* arg)
pthread_mutex_unlock
(&mt)
;usleep
(123123);
}return
null;}
intmain()

這份**只是保證了生產者與生產者之間的互斥關係，消費者與消費者之間的互斥關係。沒***生產者與消費者之間的同步，可能會出現執行緒餓死。為了解決這個問題，我們加上條件變數。

#include
//增加同步！！！
#include
#include
#include
using
namespace std;
//實現乙個生產者消費者模型
//首先要有乙個交易場所
vector<
int> data;
//全域性
pthread_mutex_t mt;
pthread_cond_t cond;
void
*product
(void
* arg)
return
null;}
void
*consum
(void
* arg)
int result=data.
back()
;//如果為空記憶體訪問越界
data.
pop_back()
;printf
("result=%d\n"
,result)
;pthread_mutex_unlock
(&mt)
;usleep
(123123);
}return
null;}
intmain()

增加同步的意義是，避免了消費者頻繁的空轉，防止執行緒飢餓，減少排程的開銷。

同步與互斥不一定非得用互斥鎖和條件變數來實現，可以用訊號量來模擬乙個阻塞佇列blockingqueue來完成。

訊號量本質是乙個計數器，表示可用資源的個數。

//初始化訊號量
intsem_init()
;//銷毀訊號量
intsem_destroy()
//等待訊號量
intsem_wait()
//發布訊號量
intsem_post
()

使用訊號量時，sem_wait()操作用來申請資源，計數器-1，sem_post()操作來釋放資源，計數器+1，當計算器為0時，再去操作就會發生阻塞。訊號量這個計算操作是原子的。

//hpp 宣告與實現在一起用hpp #pragma once ///實現阻塞佇列的**！！！！！！！ #include #include #include #include #include //阻塞佇列：一種常見的資料結構，執行緒安全版本的佇列 //一般blockingqueue，都要求長度有上限 //如果隊列為空，去執行pop會阻塞 //如果佇列滿了，去執行push也會阻塞 //訊號量表示互斥比較簡單，但是表示同步比較複雜 //訊號量表示可用資源的個數 //乙個訊號量表示當前佇列中元素的個數 //另乙個訊號量表示當前佇列中空格的個數 //插入元素，消耗空格資源，釋放元素資源， //刪除元素就是消耗了乙個元素資源，釋放了乙個空格資源 //如果用訊號量表示互斥，p操作和v操作在同乙個函式 ///如果用訊號量表示同步，p操作和v操作在不同的函式中 //訊號量這個計算器的+1 -1是原子的 template < typename t> class blockingqueue ~blockingqueue() void push (const t& data) //data表示出佇列的這個元素 void pop(t* data) //輸出型引數 private : std::vector queue_; int head_; int tail_; int size_; int max_size_; sem_t lock_; //可以用二元訊號量表示互斥鎖（非0即1）表示互斥鎖 sem_t elem_; //可用元素個數 sem_t blank_; //可用空格個數

};

///用blockingqueue實現乙個簡單的生產者消費者模型
#include
"blockingqueue.hpp"
blockingqueue <
int>
queue
(100);
void
*product
(void
* arg)
return
null;}
void
*consume
(void
* arg)
return
null;}
//程序間通訊 管道 本質就是乙個blockingqueue
intmain()

生產者消費者模型

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