之前介绍过 生产者、消费者模式，是一种常用的多线程并发设计模式，本文记录 C++ 实现的过程。

生产者消费者模式 {#生产者消费者模式}

生产者消费者问题（英语：Producer-consumer problem），也称有限缓冲问题（英语：Bounded-buffer problem），是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程------即所谓的"生产者"和"消费者"------在实际运行时会发生的问题。

生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。

该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。

根据生产者和消费者数量的多少，程序复杂程度也不同，可以分为 ：单生产者-单消费者模型 ，单生产者-多消费者模型 ，多生产者-单消费者模型 ，多生产者-多消费者模型。

单生产者-单消费者模型 {#单生产者-单消费者模型}

单生产者-单消费者模型中只有一个生产者和一个消费者，生产者不停地往产品库中放入产品，消费者则从产品库中取走产品，产品库容积有限制，只能容纳一定数目的产品，如果生产者生产产品的速度过快，则需要等待消费者取走产品之后，产品库不为空才能继续往产品库中放置新的产品，相反，如果消费者取走产品的速度过快，则可能面临产品库中没有产品可使用的情况，此时需要等待生产者放入一个产品后，消费者才能继续工作。

• C++11 实现单生产者单消费者模型的代码如下：

单生产者-多消费者模型 {#单生产者-多消费者模型}

与单生产者和单消费者模型不同的是，单生产者-多消费者模型中可以允许多个消费者同时从产品库中取走产品。所以除了保护产品库在多个读写线程下互斥之外，还需要维护消费者取走产品的计数器。

• 代码如下:

多生产者-单消费者模型 {#多生产者-单消费者模型}

与单生产者和单消费者模型不同的是，多生产者-单消费者模型中可以允许多个生产者同时向产品库中放入产品。所以除了保护产品库在多个读写线程下互斥之外，还需要维护生产者放入产品的计数器。

• 代码如下:

多生产者-多消费者模型 {#多生产者-多消费者模型}

该模型可以说是前面两种模型的综合，程序需要维护两个计数器，分别是生产者已生产产品的数目和消费者已取走产品的数目。另外也需要保护产品库在多个生产者和多个消费者互斥地访问。

• 示例代码：

参考资料 {#参考资料}

• https://www.zywvvd.com/notes/study/algorithm/queue/message-queue/message-queue/#生产者、消费者模式

• https://blog.csdn.net/qq_45829112/article/details/123651735

• https://blog.csdn.net/chenxun_2010/article/details/49848865

文章链接：
https://www.zywvvd.com/notes/coding/cpp/cpp-producer-consumer/cpp-producer-consumer/