C++实现阻塞式的循环队列

原创于 2022-04-13 20:42:02 发布 · 1k 阅读

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该博客介绍了一个模板类`BlockingCircularBuffer`，用于创建一个多线程安全的阻塞循环队列。队列在满时会阻塞写操作，在空时会阻塞读操作。该实现使用了互斥锁和条件变量来确保线程安全。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

/*
题目
实现一个阻塞式的循环队列
要求：
- 多线程安全
- 队列满时调用写接口阻塞
- 队列空时调用读接口阻塞
*/

template <typename T>
class BlockingCircularBuffer {
 public:
  int mCap;
  vector<T> mVec;
  int mRead;
  int mWrite;
  mutex mL;
  condition mCon;
  explicit BlockingCircularBuffer(int size) {
    mCap = size;
    mRead = 0;
    mWrite = 0;
  }

  void Push(const T &value) {
    if (mVec.size() >= mCap) {
      mL.lock();
      mCon.wait(mL);
      mVec[mWrite] = value;
      mWrite++;
      if (mWrite >= mCap) {
        mWrite -= mCap;
      }
      mL.unlock();
    }
    else {
      mL.lock();
      mVec.push_back(value);
      mWrite++;
      if (mWrite >= mCap) {
        mWrite -= mCap;
      }
      mL.unlock();
    }
  }
  T Take() {
    T res;
    mL.lock();
    T = mVec[mRead];
    mRead++;
    if (mRead >= mCap) {
      mRead -= mCap;
    }
    mCon.singal();
    mL.unlock();
    return T;
  }
  bool Full() {
    mL.lock();
    bool res = mVec.size() == mCap ? 1 : 0;
    mL.unlock();
    return res;
  }
  bool Empty() {
    mL.lock();
    bool res = mVec.empty() ? 1 : 0;
    mL.unlock();
    return res;
  }
};