分析

首先，我们的生产者与消费者队列需要满足同步与互斥关系，就需要一把互斥锁，以及生产者与消费者各自的条件变量。
其次，我们可以利用C++中STL里的queue队列来进行实现，但是我们需要对push，pop进行修改，因为STL库的函数不一定能满足互斥条件。也就是不一定安全。
最后，所有资源在程序结束后一定要记得释放，否则会出现内存泄漏的风险。

程序

队列的类

/thread safe queue
class BlockQueue
{public:BlockQueue(size_t Capacity = CAPACITY){_Capacity = Capacity;pthread_mutex_init(&_Lock, NULL);pthread_cond_init(&_ConsumeCond, NULL);pthread_cond_init(&_ProductCond, NULL);}//push == Producer void Push(int& Data){pthread_mutex_lock(&_Lock);//判断队列有没有满 while(IsFull()){pthread_cond_wait(&_ProductCond,&_Lock);}_Queue.push(Data);pthread_mutex_unlock(&_Lock);pthread_cond_signal(&_ConsumeCond);}//pop == consumervoid Pop(int* Data){pthread_mutex_lock(&_Lock);//判断队列有没有空 while(_Queue.empty()){pthread_cond_wait(&_ConsumeCond, &_Lock); } *Data = _Queue.front();_Queue.pop();pthread_mutex_unlock(&_Lock);pthread_cond_signal(&_ProductCond);}~BlockQueue(){pthread_mutex_destroy(&_Lock);pthread_cond_destroy(&_ConsumeCond);pthread_cond_destroy(&_ProductCond);}
private:bool IsFull(){if(_Queue.size() == _Capacity)return true;return false;}
private:queue<int> _Queue;size_t _Capacity; // queue max capacity //互斥pthread_mutex_t _Lock;//mutex//同步 pthread_cond_t _ConsumeCond; // consume cond pthread_cond_t _ProductCond; // product _ProductCond
};

生产者逻辑

void* Producter_start(void* arg)
{BlockQueue* que = (BlockQueue*)arg;int resource = 1;while(1){que->Push(resource);resource++;printf("\n\n@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\n");printf("Producter_thread : [%p]\n",pthread_self());printf("i product resource [%d]\n",resource - 1);printf("@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\n");}return NULL;}

消费者逻辑

void* Consumer_start(void* arg)
{BlockQueue* que = (BlockQueue*)arg;while(1){int Data;que->Pop(&Data);printf("\n\n######################################\n");printf("Consumer_thread :  [%p]\n", pthread_self());printf("i consume resource [%d]\n", Data);printf("######################################\n");}return NULL;
}

主函数

int main()
{BlockQueue* que = new BlockQueue();pthread_t com_tid[THREADCOUNT], pro_tid[THREADCOUNT];int ret = 0;for(int i = 0; i < THREADCOUNT; i++){ret = pthread_create(&com_tid[i],NULL,Consumer_start,(void*)que);if(ret < 0){perror("pthread_create Consumer error");return 0;}ret = pthread_create(&pro_tid[i],NULL,Producter_start,(void*)que);if(ret < 0){perror("pthread_create Producter error");}}//thread wait for(int i = 0; i < THREADCOUNT; i++){pthread_join(com_tid[i],NULL);pthread_join(pro_tid[i],NULL);}//防止内存泄漏 delete que;que = NULL;return 0;
}

结果分析

我们发现最后的结果中，有一部分生产者与消费者信息的打印好像不是那么规范，但实际上他们都是合理的访问临界资源的。

因为线程之间的抢占式执行，使得每一个线程只能拥有一个CPU资源一小会，然后就需要让出CPU资源给其他线程。然后就会出现上图所示的执行逻辑。

源码地址

https://github.com/duchenlong/linux-text/blob/master/thread/threadqueue.cpp

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