C++多线程-生产者与消费者模型

生产者-消费者是很有意思的一种算法。它的存在主要是两个目的，第一就是满足生产者对资源的不断创造；第二就是满足消费者对资源的不断索取。当然，因为空间是有限的，所以资源既不能无限存储，也不能无限索取。

生产者的算法，

WaitForSingleObject(hEmpty, INFINITE);  
WaitForSingleObject(hMutex, INIFINITE);  
/* produce new resources */  
ReleaseMutex(hMutex);  
ReleaseSemaphore(hFull, 1, NULL);  

消费者的算法，

WaitForSingleObject(hFull, INFINITE);  
WaitForSingleObject(hMutex, INIFINITE);  
/* consume old resources */  
ReleaseMutex(hMutex);  
ReleaseSemaphore(hEmpty, 1, NULL); 

那么，有的朋友可能会说了，这么一个生产者-消费者算法有什么作用呢。我们可以看看它在多线程通信方面是怎么发挥作用的？首先我们定义一个数据结构，

typedef struct _MESSAGE_QUEUE  
{  
    int threadId;  
    int msgType[MAX_NUMBER];  
    int count;  
    HANDLE hFull;  
    HANDLE hEmpty;  
    HANDLE hMutex;  
}MESSAGE_QUEUE; 

那么，此时如果我们需要对一个线程发送消息，该怎么发送呢，其实很简单。我们完全可以把它看成是一个生产者的操作。

void send_mseesge(int threadId, MESSAGE_QUEUE* pQueue, int msg)  
{  
    assert(NULL != pQueue);  
      
    if(threadId != pQueue->threadId)  
        return;  
  
    WaitForSingleObject(pQueue->hEmpty, INFINITE);  
    WaitForSingleObject(pQueue->hMutex, INFINITE);  
    pQueue->msgType[pQueue->count ++] = msg;  
    ReleaseMutex(pQueue->hMutex);  
    ReleaseSemaphore(pQueue->hFull, 1, NULL);      
}  

既然前面说到发消息，那么线程自身就要对这些消息进行处理了。

void get_message(MESSAGE_QUEUE* pQueue, int* msg)  
{  
    assert(NULL != pQueue && NULL != msg);  
  
    WaitForSingleObject(pQueue->hFull, INFINITE);  
    WaitForSingleObject(pQueue->hMutex, INFINITE);  
    *msg = pQueue->msgType[pQueue->count --];  
    ReleaseMutex(pQueue->hMutex);  
    ReleaseSemaphore(pQueue->hEmpty, 1, NULL);     
}  

总结：
（1）生产者-消费者只能使用semphore作为锁
（2）编写代码的时候需要判断hFull和hEmpty的次序
（3）掌握生产者-消费者的基本算法很重要，但更重要的是自己的实践