多进程-生产者消费者C++实现

条件变量通常与互斥锁配合使用，用于线程之间的通信和同步。它允许线程在某个条件满足之前等待，当条件满足时，其他线程可以通知等待的线程继续执行。

例如，在生产者 - 消费者模型中，生产者线程生产数据后，通过条件变量通知消费者线程有新的数据可用；消费者线程在没有数据时，通过条件变量等待，避免无效的轮询。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <queue>

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
std::queue<int> data_queue;  // 共享数据队列

// 生产者线程函数
void producer() {
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        data_queue.push(i);  // 生产数据
        std::cout << "Generate: " << data_queue.back() << std::endl;
        lock.unlock();
        cv.notify_one();  // 通知一个等待的消费者线程
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
    }
}

// 消费者线程函数
void consumer() {
    while (true) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        cv.wait(lock, [] { return!data_queue.empty(); });  // 等待数据到来
        int data = data_queue.front();  // 消费数据
        data_queue.pop();
        lock.unlock();
        std::cout << "Consumed: " << data << std::endl;
        if (data == 9) break;  // 消费完所有数据后退出
    }
}

int main() {
    std::thread t1(producer);
    std::thread t2(consumer);

    t1.join();
    t2.join();

    return 0;
}

• 

• 生产者线程 (producer)：循环生成 0 到 9 共 10 个整数，每生成一个就放入共享队列，并通知消费者。

• 消费者线程 (consumer)：不断等待队列非空，取出数据并消费（打印），当消费到数字 9 时退出循环。

互斥锁 std::mutex mtx

保护共享资源 data_queue，确保同一时刻只有一个线程能修改或读取队列。

• 条件变量 std::condition_variable cv

  实现线程间的等待/通知机制：

• 消费者在队列为空时调用 cv.wait() 进入阻塞状态，释放锁。

• 生产者每次放入数据后调用 cv.notify_one() 唤醒一个等待的消费者线程，如果注释掉，消费者会进入无限等待状态。

• **注释cv.notify_one()**后：

•