C++ queue使用原理介绍以及在多线程的应用
1 queue原理
1.1 queue简述
std::queue: 模板类queue定义在
queue模板类需要两个模板参数，一个是元素类型，一个容器类型，元素类型是必要的，容器类型是可选的，默认为deque类型。
图一
1.2 queue的API
queue 模板类的定义在
与stack 模板类很相似，queue 模板类也需要两个模板参数，一个是元素类型，一个容器类
型，元素类型是必要的，容器类型是可选的，默认为deque 类型。
定义queue 对象的示例代码如下：
queue
queue
queue 的基本操作有：
入队，如例：q.push(x); 将x 接到队列的末端。
出队，如例：q.pop(); 弹出队列的第一个元素，注意，并不会返回被弹出元素的值。
访问队首元素，如例：q.front()，即最早被压入队列的元素。
访问队尾元素，如例：q.back()，即最后被压入队列的元素。
判断队列空，如例：q.empty()，当队列空时，返回true。
访问队列中的元素个数，如例：q.size()
在上图一队列中，只能通过q.front()和q.back()访问a0和an，要想访问a1，必须调用q.pop()，将a0弹出队列，在调用q.front()进行访问。
1.3 代码实例1
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int e,n,m;
queue q1;
for(int i=0;i<10;i++)
q1.push(i);
if(q1.empty())
cout<<"queue is empty.\n";
n=q1.size();
cout<
10
9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
queue is empty.
1.4 代码实例2-string
{ // std::queue::emplace: C++11, Construct and insert element.
// Adds a new element at the end of the queue, after its current last element.
// The element is constructed in-place, i.e. no copy or move operations are performed.
// queue::push: inserts element at the end , queue::emplace: constructs element in-place at the end
// queue::pop: removes the first element
std::queue myqueue;
myqueue.emplace("First sentence");
myqueue.emplace("Second sentence");
std::cout << "myqueue contains:\n";
while (!myqueue.empty()) {
std::cout << myqueue.front() << '\n';
myqueue.pop();
}
2 queue在多线程中应用
通过使用消息队列queue，可以实现多线程通信。以及一个线程频繁接收到消息，而已处理这个消息，需要耗费一点时间，处理消息阻塞当前线程，导致无法接到到新的消息，造成异常。因此额外开一个新的线程，此新线程只管处理消息，当前线程只管接收消息，接收后当前函数退出，处理其他任务，即可避免阻塞线程了。实现系统的稳定。
在处理为了避免数据冲突，需要用到锁和条件锁。
2.1 代码实例
static pthread_mutex_t onLock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t onCond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
static pthread_mutex_t onMutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
std::queue onMessageQueue;
//额外启动一个消息执行队列
void AppManager::starMessageThread(){
pthread_t id;
int ret = pthread_create(&id, NULL, (void *) onMessageExecuteThread, NULL);
pthread_detach(id);
if (ret != 0) {
APP_INFO("startProcessThread create pthread fail");
}
}
//消息处理线程，无消息时，进入休眠状态，不占用资源
static void * AppManager::onMessageExecuteThread()
{
prctl(PR_SET_NAME, (unsigned long)"onMessageExecuteThread");
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&onLock);
pthread_cond_wait(&onCond, &onLock);//阻塞，等待条件
pthread_mutex_unlock(&onLock);
while(onMessageQueue.size() > 0)//处理完所有消息
{
pthread_mutex_lock(&onMutex);
std::string message = onMessageQueue.front();
onMessageQueue.pop();
pthread_mutex_unlock (&onMutex);
onProcessMessage(message); //实际的消息处理函数，这样与发送消息的线程分开，避免占用发送消息线程的时间
}
}
return NULL;
}
//另一个线程的回调函数，通过这个函数发送消息
bool AppManager::onSendMessage(const std::string &message) {
pthread_mutex_lock (&onMutex);
onMessageQueue.push(message);
pthread_mutex_unlock (&onMutex);
pthread_mutex_lock (&onLock);
pthread_cond_signal(&onCond);
pthread_mutex_unlock (&onLock);
return true;
}