今天小编给大家分享一下C++怎么实现简单的生产者-消费者队列的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。
本文的代码都是ChatGPT生成，我只是做了微小的调整和整合，AI提示词如下：
设计一个C++类，支持生产者-消费者模型，可以通过size函数获取剩余数量
可能第一次生成的不一定合适，多刷新几次。
生成的ProducerConsumerQueue.h代码如下：
#ifndef PRODUCER_CONSUMER_QUEUE_H
#define PRODUCER_CONSUMER_QUEUE_H
#include <queue>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
template<typename T>
class ProducerConsumerQueue {
public:
ProducerConsumerQueue(int size) : m_maxSize(size), m_curSize(0) {}
void push(T& val) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
while (m_curSize >= m_maxSize) {
m_notFull.wait(lock);
}
m_queue.push(val);
++m_curSize;
m_notEmpty.notify_one();
}
T pop() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
while (m_curSize <= 0) {
m_notEmpty.wait(lock);
}
T val = m_queue.front();
m_queue.pop();
--m_curSize;
m_notFull.notify_one();
return val;
}
int size() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
return m_curSize;
}
private:
std::queue<T> m_queue;
int m_maxSize;
int m_curSize;
std::mutex m_mutex;
std::condition_variable m_notEmpty;
std::condition_variable m_notFull;
};
#endif //PRODUCER_CONSUMER_QUEUE_H在上面的代码中，我们定义了一个ProducerConsumerQueue类:
ProducerConsumerQueue类有最大容量和当前容量两个属性，使用std::queue<int>存储数据，使用std::mutex保证线程安全，使用std::condition_variable实现线程同步。
在push函数中，如果当前容量已满，等待消费者消费；否则插入数据，当前容量加1，通知消费者。
在pop函数中，如果当前容量为0，等待生产者生产；否则取出数据，当前容量减1，通知生产者。
在size函数中，使用std::unique_lockstd::mutex保证线程安全，获取当前容量并返回。
测试示例代码如下：
#include <iostream>
#include "ProducerConsumerQueue.h"
int main() {
ProducerConsumerQueue<int> queue(2);
// 生产者线程
std::thread producer([&queue] {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
queue.push(i);
}
});
// 消费者线程
std::thread consumer([&queue] {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
int value = queue.pop();
std::cout << "Consumed " << value << std::endl;
std::cout << queue.size() << std::endl;
}
});
producer.join();
consumer.join();
}