阻塞队列就是多线程线程安全的队列，在多线程场景下经常用到，c++ 标准库里面没有提供阻塞队列，boost 中有提供，生成环境下可以使用
blocking queue 实现
主要设计思路：
- 使用
std::vector实现一个环形队列，使用两个指针 start 和 end 来标识起止位置，push 的时候在 end 处插入，pop 的时候直接 start 指针往后移即可 - 使用
std::condition_variable实现同步，push 的时候需要满足_not_full条件，push 完成发送_not_empty通知，pop 的时候需要满足_not_empty条件，pop 完成发送_not_full通知
template <typename T>
class BlockingQueue {
std::mutex _mutex;
std::condition_variable _not_full;
std::condition_variable _not_empty;
int _start;
int _end;
int _capacity;
std::vector<T> _vt;
public:
BlockingQueue(const BlockingQueue<T>& other) = delete;
BlockingQueue<T>& operator=(const BlockingQueue<T>& other) = delete;
BlockingQueue(int capacity) : _capacity(capacity), _vt(capacity + 1), _start(0), _end(0) {}
bool isempty() {
return _end == _start;
}
bool isfull() {
return (_start + _capacity - _end) % (_capacity + 1) == 0;
}
void push(const T& e) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
while (isfull()) {
_not_full.wait(lock);
}
_vt[_end++] = e;
_end %= (_capacity + 1);
_not_empty.notify_one();
}
T pop() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
while (isempty()) {
_not_empty.wait(lock);
}
auto res = _vt[_start++];
_start %= (_capacity + 1);
_not_full.notify_one();
return res;
}
};
生成者消费者
生成者线程不断往队列面插入一个随机数，消费者线程从队列里面取
void producer(BlockingQueue<int>& q, int i) {
while (true) {
std::random_device rd;
auto p = rd() % 10;
q.push(p);
std::cout << "produce " << i << " [" << p << "]" << std::endl;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1500 + rd() % 5000));
}
}
void consumer(BlockingQueue<int>& q, int i) {
while (true) {
std::random_device rd;
auto p = q.pop();
std::cout << "consume " << i << " [" << p << "]" << std::endl;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1500 + rd() % 5000));
}
}
void producerConsumer() {
BlockingQueue<int> q(4);
std::vector<std::thread> ps(10);
std::vector<std::thread> cs(20);
for (int i = 0; i < ps.size(); i++) {
ps[i] = std::thread(producer, std::ref(q), i);
}
for (int i = 0; i < cs.size(); i++) {
cs[i] = std::thread(consumer, std::ref(q), i);
}
for (int i = 0; i < ps.size(); i++) {
ps[i].join();
}
for (int i = 0; i < ps.size(); i++) {
cs[i].join();
}
}
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