生产者消费者问题

      “完成一段代码，代码有三个线程。主线程有main进入，启动一个生产者和一个消费者线程。生产者线程随机产生整数，并且把这个整数放入一个List中，消费者从List中取出数据进行显示。”（摘自淘宝校招笔试题）

      生产者-消费者问题是一个经典的线程同步问题。生产者将产品投入缓冲区，消费者从缓存区取出产品处理。很简单的一句话隐含着两个重要的内容：

• 若缓存为空，那么消费者程序必须等待；
• 若缓存已满，那么生产者程序必须等待。

     相应的解决办法：

• 每个时间段只由一个线程可以使用缓存--互斥锁；
• 缓存已满生产者等待或者缓存已空消费者等待--条件变量。

     下面是我写的一个程序以供参考：

#include<iostream>

#include<stdlib.h>

#include<unistd.h>

#include<pthread.h>

#include<vector>

#include<time.h>

using namespace std;



#define MAX 10             //最大缓存

int num1=3;                //生产者个数

int num2=5;                //消费者个数



vector<int> buffer;        //缓存



void *produce(void *);

void *consume(void *);



static pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

static pthread_cond_t full=PTHREAD_COND_INITIALIZER;

static pthread_cond_t empty=PTHREAD_COND_INITIALIZER;



int main()

{

	buffer.clear();

	pthread_t tid1[num1],tid2[num2];

	int ret=0,i;

	for(i=0;i<num1;i++)

	{

		if((ret=pthread_create(&tid1[i],NULL,produce,(void *)i))!=0)

			cout<<"create thread error!\n"<<endl;

	}

	for(i=0;i<num2;i++)

	{

		if((ret=pthread_create(&tid2[i],NULL,consume,(void *)i))!=0)

			cout<<"create thread error!\n"<<endl;

	}

	for(i=0;i<num1;i++)

		pthread_join(tid1[i],NULL);

	for(i=0;i<num2;i++)

		pthread_join(tid2[i],NULL);

	return 0;

}



void *produce(void *argc)

{

	while(1)

	{

		pthread_mutex_lock(&mutex);

	    while(buffer.size()>=MAX)

		{

			pthread_cond_wait(&full,&mutex);

		}

		int temp;

	    srand((unsigned)time(NULL));

	    temp=rand()%100;

    	cout<<"produce    "<<pthread_self()<<":    "<<temp;

		cout<<"    buffer大小：   "<<buffer.size()<<endl;

	    buffer.push_back(temp);

		usleep(1000000);

		pthread_cond_broadcast(&empty);

		pthread_mutex_unlock(&mutex);

		usleep(1000000);

	}

}



void *consume(void *argc)

{

	while(1)

	{

		pthread_mutex_lock(&mutex);

		while(buffer.size()<=0)

		{

			pthread_cond_wait(&empty,&mutex);

	    }

		int temp;

	    temp=buffer.back();

	    cout<<"consume    "<<pthread_self()<<":    "<<temp;

		cout<<"    buffer大小：    "<<buffer.size()<<endl;

	    buffer.pop_back();

		pthread_cond_broadcast(&full);

		usleep(1000000);

	    pthread_mutex_unlock(&mutex);

	    usleep(1000000);

	}

}