[Linux] 基于阻塞队列的生产者消费者模型

遵循 “321”原则

如图所示，生产者消费者模型要遵循“321”原则：

• 3----3种关系：生产者VS生产者（互斥）、生产者VS消费者（同步）、消费者VS消费者（互斥）
• 2----2种角色：生产者、消费者
• 1----1个交易场所：内存块
  

使用原因（优点）

生产者消费者模式就是通过一个容器来解决生产者和消费者的强耦合问题：生产者和消费者彼此之间不直接通讯，而通过阻塞队列来进行通讯，所以生产者生产完数据之后不用等待消费者处理， 直接扔给阻塞队列，消费者不找生产者要数据，而是直接从阻塞队列里取，阻塞队列就相当于一个缓冲区，平衡了生产者和消费者的处理能力，这个阻塞队列就是用来给生产者和消费者解耦的。
优点：解耦、支持并发、支持忙闲不均。

模拟基于BlockingQueue的生产者消费者模型

1）实现逻辑（利用条件变量）

当阻塞队列为空时，从队列获取元素的操作将会被阻塞，直到队列中被放入了元素；当队列满时，往队列里存放元素的操作也会被阻塞，直到有元素被从队列中取出。

2）代码实现

1. 实现BlockingQueue阻塞队列的基本功能

void Put(int &in)----生产者生产数据，往阻塞队列里面放数据
void Get(int &out)----消费者消费数据，从阻塞队列里面取数据

class BlockQueue{
   
   
	private:
		std::queue<int> q;
		int cap;  //仓库的最大容量
		pthread_mutex_t lock;
		//分别定义两个条件变量，分别表示生产者和消费者两个角色是否准备就绪
		pthread_cond_t p_cond;
		pthread_cond_t c_cond;

	public:
		void LockQueue(){
   
   
            pthread_mutex_lock(&lock);
		}

		void UnlockQueue(){
   
   
			pthread_mutex_unlock(&lock);
		}

		void WakeUpConsumer(){
   
     //仓库非空，唤醒消费者
            std::cout << "wake up consumer..." << std::endl;
			pthread_cond_signal(&c_cond);

		}

		void ProductorWait(){
   
     //仓库满了，生产者等待
            std::cout << "productor wait..." << std::endl;
			pthread_cond_wait(&p_cond,