多线程的那点儿事（之生产者-消费者）

winston

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    生产者-消费者是很有意思的一种算法。它的存在主要是两个目的，第一就是满足生产者对资源的不断创造；第二就是满足消费者对资源的不断索取。当然，因为空间是有限的，所以资源既不能无限存储，也不能无限索取。

    生产者的算法，
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• WaitForSingleObject(hEmpty, INFINITE);  
• WaitForSingleObject(hMutex, INIFINITE);  
• /* produce new resources */
  
• ReleaseMutex(hMutex);  
• ReleaseSemaphore(hFull, 1, NULL);  

    消费者的算法，

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• WaitForSingleObject(hFull, INFINITE);  
• WaitForSingleObject(hMutex, INIFINITE);  
• /* consume old resources */
  
• ReleaseMutex(hMutex);  
• ReleaseSemaphore(hEmpty, 1, NULL);  

    那么，有的朋友可能会说了，这么一个生产者-消费者算法有什么作用呢。我们可以看看它在多线程通信方面是怎么发挥作用的？首先我们定义一个数据结构，
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• typedef
  struct _MESSAGE_QUEUE  
• {  
•     int threadId;  
•     int msgType[MAX_NUMBER];  
•     int count;  
•     HANDLE hFull;  
•     HANDLE hEmpty;  
•     HANDLE hMutex;  
• }MESSAGE_QUEUE;  

    那么，此时如果我们需要对一个线程发送消息，该怎么发送呢，其实很简单。我们完全可以把它看成是一个生产者的操作。
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• void send_mseesge(int threadId, MESSAGE_QUEUE* pQueue, int msg)  
• {  
•     assert(NULL != pQueue);  
• 
  
•     if(threadId != pQueue->threadId)  
•         return;  
• 
  
•     WaitForSingleObject(pQueue->hEmpty, INFINITE);  
•     WaitForSingleObject(pQueue->hMutex, INFINITE);  
•     pQueue->msgType[pQueue->count ++] = msg;  
•     ReleaseMutex(pQueue->hMutex);  
•     ReleaseSemaphore(pQueue->hFull, 1, NULL);      
• }  

    既然前面说到发消息，那么线程自身就要对这些消息进行处理了。
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• void get_message(MESSAGE_QUEUE* pQueue, int* msg)  
• {  
•     assert(NULL != pQueue && NULL != msg);  
• 
  
•     WaitForSingleObject(pQueue->hFull, INFINITE);  
•     WaitForSingleObject(pQueue->hMutex, INFINITE);  
•     *msg = pQueue->msgType[pQueue->count --];  
•     ReleaseMutex(pQueue->hMutex);  
•     ReleaseSemaphore(pQueue->hEmpty, 1, NULL);     
• }  

总结：
    （1）生产者-消费者只能使用semphore作为锁
    （2）编写代码的时候需要判断hFull和hEmpty的次序
    （3）掌握生产者-消费者的基本算法很重要，但更重要的是自己的实践