C++多线程编程——线程同步：生产者与消费者问题

生产者与消费者问题是多线程中非常经典的线程同步问题，这些线程必须按照一定的生产率和消费率来访问共享缓冲区。

实现方法是：设置两个信号量full和empty，其中full表示消费缓冲区的个数，empty表示生产缓冲区的个数，初始时没有生产物品，所以full值为0，empty值为n（n表示最大生产数量）。当生产者生产时，需要等待进入生产缓冲区，然后生产物品，生产完成后将消费缓冲区+1；当消费者消费时，需要等待进入消费缓冲区，然后消费物品，消费完成后将生产缓冲区+1；其实现代码如下：

#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;

//创建生产、消费信号量
HANDLE s_full = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);
HANDLE s_empty = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);
//创建互斥量
HANDLE mutex = CreateMutex(NULL, false, NULL);

//生产者线程
DWORD WINAPI Producer(LPVOID plParamter)
{
	int *k = (int*)plParamter;
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		//等待空的缓冲区域
		WaitForSingleObject(s_empty, INFINITE);
		//等待进入临界区
		//WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);

		//进行生产
		(*k)++;
		cout << "produce:" << *k << endl;

		//退出临界区
		//ReleaseMutex(mutex);
		//消费缓冲区+1
		ReleaseSemaphore(s_full, 1, NULL);

		Sleep(500);
	}
	return 0L;
}

DWORD WINAPI Consumer(LPVOID plParamter)
{
	int *k = (int*)plParamter;
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		//等待消费的缓冲区域
		WaitForSingleObject(s_full, INFINITE);
		//等待进入临界区
		//WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);

		//进行消费
		cout << "comsume:" << (*k) << endl;

		//退出临界区
		//ReleaseMutex(mutex);
		//空缓冲区+1
		ReleaseSemaphore(s_empty, 1, NULL);

		Sleep(500);
	}
	return 0L;
}

int main()
{
	int k = 0;
	{
		//创建生产者进程
		HANDLE h1 = CreateThread(NULL, 0, Producer, (void*)&k, NULL, NULL);
		//创建消费者进程
		HANDLE h2 = CreateThread(NULL, 0, Consumer, (void*)&k, NULL, NULL);
		//关闭进程句柄，释放资源
		CloseHandle(h1);
		CloseHandle(h2);
	}
	Sleep(50000);
	return 0;
}