c++阻塞队列

基于C++11的阻塞队列简单实现

转载请说明出处：http://blog.csdn.net/cywosp/article/details/9157379

在多线程编程中阻塞队列(Blocking Queue)是一种常用于实现生产者和消费者模型的数据结构。其与普通的队列区别在于，当队列为空时，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(以上的操作都是基于不同的线程来说的，线程在对阻塞队列进程操作时会被阻塞)。下图展示如何通过阻塞队列来合作：

接下来我们用C++11来实现一个简单的阻塞队列（没有容量限制的BlockingQueue）

[cpp] view plaincopy  
 template<typename T>  
 class BlockingQueue  
 {  
 public:  
     BlockingQueue () : _mutex (), _condvar (), _queue ()  
     {  
   
     }  
   
     void Put (const T& task)  
     {  
         {  
             std::lock_guard<std::mutex> lock (_mutex);  
             _queue.push_back (task);  
         }  
         _condvar.notify_all ();  
     }  
   
     T Take ()  
     {  
         std::unique_lock<std::mutex> lock (_mutex);  
         _condvar.wait (lock, [this]{return !_queue.empty ();});  
         assert (!_queue.empty ());  
         T front (_queue.front ());  
         _queue.pop_front ();  
   
         return front;  
     }  
   
     size_t Size() const  
     {  
         std::lock_guard<std::mutex> lock (_mutex);  
         return _queue.size();  
     }  
   
 private:  
     BlockingQueue (const BlockingQueue& rhs);  
     BlockingQueue& operator = (const BlockingQueue& rhs);  
   
 private:  
     mutable std::mutex _mutex;  
     std::condition_variable _condvar;  
     std::list<T> _queue;  
 };  

注：以上代码需要加入下列头文件

#include <condition_variable>

#include <list>

#include <assert.h>

编译时需要加入编译选项 -std=c++0x或者-std=c++11

简单测试程序如下：

将上述代码放到 BlockingQueue.hpp文件中

[cpp] view plaincopy  
 #include <iostream>  
 #include <thread>  
 #include <future>  
 #include "BlockingQueue.hpp"  
   
 int main (int argc, char* argv[])  
 {  
     BlockingQueue<int> q;  
     auto t1 = std::async (std::launch::async, [&q] () {  
         for (int i = 0; i < 10; ++i) {  
             q.Put (i);  
         }  
     });  
   
     auto t2 = std::async (std::launch::async, [&q] () {  
         while (q.Size ()) {  
             std::cout << q.Take () << std::endl;  
         }  
     });  
   
     auto t3 = std::async (std::launch::async, [&q] () {  
         while (q.Size ()) {  
             std::cout << q.Take () << std::endl;  
         }  
     });  
   
     t1.wait ();  
     t2.wait ();  
     t3.wait ();  
   
     return 0;  
 }  