C++多线程 生产者 消费者示例

之前写过一篇关于多线程的https://blog.csdn.net/qq_21049875/article/details/79589126。
  为了复习一下C++多线程的使用，以及程序的编写，于是写了一个生产者与消费者。
  在编写的过程中了解了条件变量(std::condition_variable)的使用，可以让线程挂起和叫醒线程，以及之前编写一些示例代码的时候一直用的是std::locak_guard，而不是std::unique_lock，两者都是RAII（获取资源立即初始化 ），而后者比较灵活，提供了lock(),unlock(),try_lock(),接口。
  std::unique_lock的源代码中大概是封装了mutex的一些接口，下面从其他博客复制了mutex的接口信息。）
  lock()，调用线程将锁住该互斥量。线程调用该函数会发生下面 3 种情况：
    (1). 如果该互斥量当前没有被锁住，则调用线程将该互斥量锁住，直到调用 unlock之前，该线程一直拥有该锁。
    (2). 如果当前互斥量被其他线程锁住，则当前的调用线程被阻塞住。
    (3). 如果当前互斥量被当前调用线程锁住，则会产生死锁(deadlock)。
  unlock()， 解锁，释放对互斥量的所有权。
  try_lock()，尝试锁住互斥量，如果互斥量被其他线程占有，则当前线程也不会被阻塞。线程调用该函数也会出现下面 3 种情况：
    (1). 如果当前互斥量没有被其他线程占有，则该线程锁住互斥量，直到该线程调用 unlock 释放互斥量。
    (2). 如果当前互斥量被其他线程锁住，则当前调用线程返回 false，而并不会被阻塞掉。
    (3). 如果当前互斥量被当前调用线程锁住，则会产生死锁(deadlock)。
 
  下面代码编写中碰到的问题，在productItem与consumeItem的时候，都有对互斥量mtx上锁的过程，在productItem的代码里有一个Sleep，是为了让消费者能够消费到商品，要不然就由于计算机速度太快，直接生产满了，就碰到while(item…)直接出发is_full造成后面运行后生产者进入死锁状态。
  当然，你可以编写一个对is_full这个条件变量相应的函数，比如item满了就扔掉一个，去解锁is_full然后唤醒product线程，这样就不需要Sleep函数啦~
  还有，可以用std::this_thread::yield()来实现把执行的线程时间片让给其他线程使用，就比如item满了之后让其他线程运行，或者是std::this_thread::sleep_for() 让线程睡一下，更或者直接sleep……hah….

代码：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<thread>
#include<queue>
#include<mutex>
#include<Windows.h>

class demo {
private:
condition_variable is_full;
condition_variable is_empty;
mutex mtx;
vector<std::thread> tpool;
private:
queue<int> item_buff;
const int buffsize;
static int item_id;
int c_no, p_no;
private:
void producItem() {
while (true) {
std::unique_lock<mutex> lck(mtx);
while (item_buff.size() == buffsize) {
is_full.wait(lck);
}
item_id = item_id++ %buffsize;
item_buff.push(item_id);
cout << "product item id: " << item_id << endl;
lck.unlock();
is_empty.notify_all();
Sleep(10);
}
}
void consumeItem() {
while (true) {
std::unique_lock<mutex> lck(mtx);
while (item_buff.empty()) {
cout << "wait product" << endl;
is_full.notify_one();
is_empty.wait(lck);
}
cout << "customer id : " << this_thread::get_id() << endl;
cout << "consume Item id: " << item_buff.front() << endl;
item_buff.pop();
lck.unlock();
}
}
public:
demo(int size = 10, int pno = 1, int cno = 5) :buffsize(size), p_no(pno), c_no(cno) {};
void run() {
productTask();
customerTask();
for (auto &i : tpool) {
i.join();
}
}
void productTask() {
for (int i = 0; i < p_no; i++) {
tpool.emplace_back(thread(&demo::producItem, this));
}
}
void customerTask() {
for (int i = 0; i < c_no; i++) {
tpool.emplace_back(thread(&demo::consumeItem, this));
}
}
};

int demo::item_id = 0;

int main()
{
demo t;
t.run();
return 0;
}