生产消费用两个条件变量

Question

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？

Answer 1

• 给你找了一篇非常好的博客，你可以看看是否有帮助，链接：条件变量-condition_variable
• 除此之外, 这篇博客: 多线程协同之 条件变量： condition_variable中的 实现 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
  

• 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。

• 以下回答由chatgpt基于相关博客总结生成:

  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。