阻塞队列源码 阻塞队列 线程安全

答案是使用互斥锁、条件标记和队列实现线程安全的阻塞队列，通过加锁和条件等待保证push和pop操作在多线程下的正确性，支持阻塞与唤醒机制。

在C中实现一个线程安全的阻塞队列，核心是结合互斥锁（std：：mutex）、条件标记（std：：condition_variable）和一个底层容器（如std：：queue）。阻塞队列的特点是：当队列为空时，出队操作会阻塞；当队列满时（如果有容量限制），入队操作也阻塞。基本设计思路

支持队列需要满足多线程环境下安全地进行push和pop操作。主要依赖以下机制：std：：mutex：保护共享数据（队列），防止多个线程同时访问导致数据竞争。 std：：condition_variable：用于线程间通信，使等待的线程在条件满足时被唤醒。 std：：queue：作为内部存储结构。 关键操作逻辑

两个核心成员函数是push和pop，它们都需要加锁，并在特定条件下等待。

push(value)操作流程：

立即学习“C免费学习笔记（深入）”；获取互斥锁。如果队列已满（设置了最大队列），则等待not_full条件标记。元素加入队列。可能正在等待的pop线程（通过notify_one或notify_all）。释放锁定。

pop() -gt；价值操作流程：boardmix博思白板

boardmix博思白板，一个点燃团队协作并激发创意的空间，集aigc，一键PPT，表达思维导图，笔记多个文档创意能力于一体，将团队工作效率提升到新的层次。39查看详情互相获取解除锁定。如果队列为空，等待 not_empty 条件变量。 取出队首元素并移除。 通知可能正在等待的推送 线程。返回提取的值。

C 代码代码

下面是一个简单的线程安全阻塞队列实现：#include lt；queuegt；#include lt；mutexgt；#include lt；condition_variablegt；#include lt；threadgt；template lt；typename Tgt；class BlockingQueue {private： std：：queuelt；Tgt；queue_； std：：mutex mtx_； std：：condition_variable not_empty_； std：：condition_variable not_full_； size_t max_size_；public： 显式 BlockingQueue(size_t max_size = SIZE_MAX) ： max_size_(max_size) {} void push(const Tamp； item) { std：：unique_locklt；std：：mutexgt； lock(mtx_)； not_full_.wait(lock， [this] { return queue_.size() lt； max_size_； })； queue_.push(item)； not_empty_.notify_one()； } T pop() { std：：unique_locklt；std：：mutexgt； lock(mtx_)； not_empty_.wait(lock， [this] { return !queue_.empty()； })； T item = std：：move(queue_.front())；queue_.pop()； not_full_.notify_one()； 返回 item； } boolempty() const { std：：lock_guardlt；std：：mutexgt； lock(mtx_)； returnqueue_.empty()； } size_t size() const { std：：lock_guardlt；std：：mutexgt； lock(mtx_)； returnqueue_.size()； }}；登录后复制

使用示例：BlockingQueuelt；intgt； bq(5)；std：：线程生产者([amp；]() { for (int i = 0； i lt； 10； i) { bq.push(i)； std：：cout lt；lt； quot；生产： quot； lt；lt； i lt；lt； quot；\nquot；； }})；std：：线程消费者([amp；]() { for (int i = 0； i lt； 10； i) {

int val = bq.pop()； std：：cout lt；lt； quot；Consumed： quot； lt；lt； val lt；lt； quot；\nquot；； }})；生产者.join()；consumer.join()；登录后复制注意事项与优化点

实际使用中还需要考虑一些细节：支持移动语义：使用 Tamp；amp；重载推送可提升性能。超时操作：提供 try_push / try_pop 带超时版本，使用 wait_for 或 wait_until。关闭机制：添加 shutdown 标志，使等待线程能优雅退出。notify_all vs notify_one：notify_one 更高效，适用于一对一生产；notify_all 广播适合场景。基本上就这些。只要掌握互斥锁和条件信号的配合使用，就可以写出可靠的支撑队列。

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