生产者跟消费者问题（C++实现）

代码简述

T 表示有T个生产者。同时也有T个消费者。
然后每个生产者总共生产T个数据。
每个消费者总共消费T个数据。
N表示最大随机数大数值
那个信号量的实现，我是直接copy课件上的。

代码

版本一

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <vector>
#include <ctime>
#include <random>
using namespace std;class Semaphore {
public:Semaphore(long count = 0) :count_(count) {}void Signal() {unique_lock<mutex> lock(mutex_);++count_;cv_.notify_one();}void Wait() {unique_lock<mutex> lock(mutex_);//第二个参数为false时才会阻塞，//为使用Lambda表达式创建匿名函数cv_.wait(lock, [=] { return count_ > 0; });--count_;}void setCount(long count = 0) {count_ = count;}
private:mutex mutex_;condition_variable cv_;long count_;
};int T, N;
int BufferSize;
queue<string> output;
queue<int> Buffer;
Semaphore BufferChoose, BufferCnt, BufferLast;void Poducer(int cnt) {srand(time(NULL));int data;for (int i = 0; i < T; ++i) {BufferLast.Wait();BufferChoose.Wait();data = rand() % N;Buffer.push(data);string temp = string("生产者") + to_string(cnt) + string("向缓冲区输出了") + to_string(data);output.push(temp);BufferChoose.Signal();BufferCnt.Signal();}
}void Consumer(int cnt) {int data;for (int i = 0; i < T; ++i) {BufferCnt.Wait();BufferChoose.Wait();data = Buffer.front();Buffer.pop();string temp = string("消费者") + to_string(cnt) + string("从缓冲区取到了") + to_string(data) + string(",平方得") + to_string(data * data);output.push(temp);BufferChoose.Signal();BufferLast.Signal();}
}int main() {T = 4;N = 100;BufferSize = 2;_ASSERT(BufferSize > 0);BufferChoose.setCount(1);BufferCnt.setCount(0);BufferLast.setCount(BufferSize);vector<thread> vt;for (int i = 0; i < 2*T; ++i) {if (i < T) vt.push_back(thread(Poducer, i));else vt.push_back(thread(Consumer, i-T));}for (int i = 0; i < 2*T; ++i) {vt[i].join();}while (!output.empty()) {cout << output.front() << endl;output.pop();}system("pause");
}

版本二

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <vector>
#include <ctime>
#include <random>
using namespace std;class Semaphore {
public:Semaphore(long count = 0) :count_(count) {}void Signal() {unique_lock<mutex> lock(mutex_);++count_;cv_.notify_one();}void Wait() {unique_lock<mutex> lock(mutex_);//第二个参数为false时才会阻塞，//为使用Lambda表达式创建匿名函数cv_.wait(lock, [=] { return count_ > 0; });--count_;}void setCount(long count = 0) {count_ = count;}
private:mutex mutex_;condition_variable cv_;long count_;
};int T, N;
int BufferSize;
queue<string> output;
queue<int> Buffer;
Semaphore BufferChoose, BufferCnt, BufferLast;void Poducer(int cnt) {srand(time(NULL)+cnt);int data;for (int i = 0; i < T; ++i) {BufferLast.Wait();BufferChoose.Wait();data = rand() % N;Buffer.push(data);string temp = string("生产者") + to_string(cnt) + string("向缓冲区输出了") + to_string(data);output.push(temp);BufferChoose.Signal();BufferCnt.Signal();}
}void Consumer(int cnt) {int data;for (int i = 0; i < T; ++i) {BufferCnt.Wait();BufferChoose.Wait();data = Buffer.front();Buffer.pop();string temp = string("消费者") + to_string(cnt) + string("从缓冲区取到了") + to_string(data) + string(",平方得") + to_string(data * data);output.push(temp);BufferChoose.Signal();BufferLast.Signal();}
}int main() {T = 4;N = 100;BufferSize = 10;_ASSERT(BufferSize > 0);BufferChoose.setCount(1);BufferCnt.setCount(0);BufferLast.setCount(BufferSize);vector<thread> vt;for (int i = 0; i < 2*T; ++i) {if (i < T) vt.push_back(thread(Poducer, i));else vt.push_back(thread(Consumer, i-T));}for (int i = 0; i < 2*T; ++i) {vt[i].join();}while (!output.empty()) {cout << output.front() << endl;output.pop();}system("pause");
}

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