数据结构-队列：走进阻塞队列的奇妙世界

引言

在多线程编程的广阔舞台上，数据结构扮演着至关重要的角色，它们如同舞台上的演员，既要保证演出的流畅，又要确保每个动作的准确无误。今天，我们将聚焦于一种特殊的队列——阻塞队列，它是多线程环境中不可或缺的协调者，能够优雅地管理任务的排队和执行。本文旨在深入浅出地介绍阻塞队列的原理与应用，助你成为多线程编程中的高手。

技术概述

定义与简介

阻塞队列是一种具有特殊行为的队列，当队列为空时，从队列中获取元素的操作将会被阻塞，直到队列中有元素为止；同样，当队列满时，向队列中添加元素的操作也会被阻塞，直到队列中有可用的空间。这种机制非常适合用于多线程环境中的任务调度和资源管理。

核心特性和优势

• 同步控制：阻塞队列通过内部锁和条件变量自动管理线程的等待和唤醒，简化了多线程间的同步问题。
• 资源限制：通过设置队列的大小限制，可以有效防止内存过度消耗，保护系统资源。
• 公平性：某些阻塞队列实现了公平性，确保按照先进先出（FIFO）的原则处理任务。

示例代码

在C++中，std::queue本身并不具备阻塞特性，但我们可以通过std::condition_variable和std::mutex来手动实现一个简单的阻塞队列：

#include <queue>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <thread>
#include <chrono>

template<typename T>
class BlockingQueue {
   
   
private:
    std::queue<T> queue_;
    std::mutex mutex_;
    std::condition_variable cond_;
    bool running_ = true;

public:
    void push(const T& item