C++多线程-生产者与消费者模型

生产者-消费者是很有意思的一种算法。它的存在主要是两个目的，第一就是满足生产者对资源的不断创造；第二就是满足消费者对资源的不断索取。当然，因为空间是有限的，所以资源既不能无限存储，也不能无限索取。

生产者的算法，

WaitForSingleObject(hEmpty, INFINITE);
WaitForSingleObject(hMutex, INIFINITE);
/* produce new resources */
ReleaseMutex(hMutex);
ReleaseSemaphore(hFull, 1, NULL);

消费者的算法，

WaitForSingleObject(hFull, INFINITE);
WaitForSingleObject(hMutex, INIFINITE);
/* consume old resources */
ReleaseMutex(hMutex);
ReleaseSemaphore(hEmpty, 1, NULL);

那么，有的朋友可能会说了，这么一个生产者-消费者算法有什么作用呢。我们可以看看它在多线程通信方面是怎么发挥作用的？首先我们定义一个数据结构，

typedef struct _MESSAGE_QUEUE
{  int threadId;  int msgType[MAX_NUMBER];  int count;  HANDLE hFull;  HANDLE hEmpty;  HANDLE hMutex;
}MESSAGE_QUEUE;

那么，此时如果我们需要对一个线程发送消息，该怎么发送呢，其实很简单。我们完全可以把它看成是一个生产者的操作。

void send_mseesge(int threadId, MESSAGE_QUEUE* pQueue, int msg)
{  assert(NULL != pQueue);  if(threadId != pQueue->threadId)  return;  WaitForSingleObject(pQueue->hEmpty, INFINITE);  WaitForSingleObject(pQueue->hMutex, INFINITE);  pQueue->msgType[pQueue->count ++] = msg;  ReleaseMutex(pQueue->hMutex);  ReleaseSemaphore(pQueue->hFull, 1, NULL);
}

既然前面说到发消息，那么线程自身就要对这些消息进行处理了。

void get_message(MESSAGE_QUEUE* pQueue, int* msg)
{  assert(NULL != pQueue && NULL != msg);  WaitForSingleObject(pQueue->hFull, INFINITE);  WaitForSingleObject(pQueue->hMutex, INFINITE);  *msg = pQueue->msgType[pQueue->count --];  ReleaseMutex(pQueue->hMutex);  ReleaseSemaphore(pQueue->hEmpty, 1, NULL);
}

总结：
（1）生产者-消费者只能使用semphore作为锁
（2）编写代码的时候需要判断hFull和hEmpty的次序
（3）掌握生产者-消费者的基本算法很重要，但更重要的是自己的实践

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