生产者消费者模式,为什么用两个condition_variable实现,一个就够了吧,疑点在哪?
具体实现起来需要具备三个因素:
- 通过 std::lock_guard获得std::mutex锁。
- 在上锁的过程,处理业务逻辑
- 使用 notify_one 或者 notify_all 方法唤醒wait在此条件变量的线程。
生产者消费者模式需要两个condition_variable的原因是为了更好地控制生产者和消费者的等待和唤醒。具体来说,如果只使用一个condition_variable,那么当生产者向队列中添加元素时,唤醒的是另一个生产者而不是消费者,这会浪费CPU资源。同样地,当消费者从队列中取出元素时,唤醒的是另一个消费者而不是生产者,也会浪费CPU资源。因此,使用两个condition_variable可以更准确地控制生产者和消费者的唤醒,提高程序的效率。
具体实现方案如下:
1.定义两个std::condition_variable对象,分别代表生产者条件变量和消费者条件变量,如下所示:
std::condition_variable producer_cv; std::condition_variable consumer_cv;
2.在生产者中,当队列已满时,调用consumer_cv.wait(lock)等待消费者唤醒。当队列中有空间时,添加元素并调用producer_cv.notify_one()唤醒其他生产者或消费者,如下所示:
{ std::unique_lock lock(queue_mutex); producer_cv.wait(lock, [] { return queue.size() < capacity; }); queue.push_back(item); consumer_cv.notify_one(); }
3.在消费者中,当队列已空时,调用producer_cv.wait(lock)等待生产者唤醒。当队列中有元素时,取出元素并调用consumer_cv.notify_one()唤醒其他生产者或消费者,如下所示:
{ std::unique_lock lock(queue_mutex); consumer_cv.wait(lock, [] { return !queue.empty(); }); T item = queue.front(); queue.pop_front(); producer_cv.notify_one(); return item; }
需要注意的是,在使用条件变量时,需要先使用std::unique_lock获取锁,并在wait和notify操作中传入该锁。
以上是关于生产者消费者模式中为什么需要两个condition_variable以及具体实现方案的解答。