《多線程十大經典案例之一雙線程讀寫隊列數據》案例描述：

MFC對話框中一個按鈕的響應函數實現兩個功能：
顯示數據同時處理數據，因此開兩個線程，一個線程顯示數據（開了一個定時器，響應WM_TIMER消息按照一定時間間隔向TeeChart圖表添加數據並顯示）同時在隊列隊尾添加數據，另一個線程從該隊列隊頭去數據來處理。

本案例來源於http://bbs.csdn.net/topics/390383114，感謝hehening88提供題目，特此鳴謝。

下面就來解決這個案例。先來分析下。

《多線程十大經典案例之一雙線程讀寫隊列數據》案例分析：

這個案例是一個線程向隊列中的隊列頭部讀取數據，一個線程向隊列中的隊列尾部寫入數據。看起來很像讀者寫者問題（見《秒殺多線程第十一篇讀者寫者問題》和《秒殺多線程第十四篇讀者寫者問題繼讀寫鎖SRWLock》），但其實不然，如果將隊列看成緩衝區，這個案例明顯是個生產者消費者問題（見《秒殺多線程第十篇生產者消費者問題》）。因此我們仿照生產者消費者的思路來具體分析下案例中的“等待”情況：

1. 當隊列爲空時，讀取數據線程必須等待寫入數據向隊列中寫入數據。也就是說當隊列爲空時，讀取數據線程要等待隊列中有數據。

2. 當隊列滿時，寫入數據線程必須等待讀取數據線程向隊列中讀取數據。也就是說當隊列滿時，寫入數據線程要等待隊列中有空位。

在訪問隊列時，需要互斥嗎？這將依賴於隊列的數據結構實現，如果使用STL中的vector，由於vector會動態增長。因此要做互斥保護。如果使用循環隊列，那麼讀取數據線程擁有讀取指針，寫入數據線程擁有寫入指針，各自將訪問隊列中不同位置上的數據，因此不用進行互斥保護。

分析完畢後，再來考慮使用什麼樣的數據結構，同樣依照《秒殺多線程第十篇生產者消費者問題》中的做法。使用兩個信號量，一個來記錄循環隊列中空位的個數，一個來記錄循環隊列中產品的個數（非空位個數）。代碼非常容易寫出，下面給出完整的源代碼。

代碼中的信號量相關函數可以參考《秒殺多線程第八篇經典線程同步信號量Semaphore》，代碼中的SetConsoleColor是用來改變控制檯的文字顏色，具體可以參考《VC 控制檯顏色設置》。

《多線程十大經典案例之一雙線程讀寫隊列數據》完整代碼：

[cpp]view
plain copy

//秒殺多線程第十六篇 多線程十大經典案例之一 雙線程讀寫隊列數據  

//http://blog.csdn.net/MoreWindows/article/details/8646902  

#include <stdio.h>  

#include <process.h>  

#include <windows.h>  

#include <time.h>  

const int QUEUE_LEN = 5;  

int g_arrDataQueue[QUEUE_LEN];  

int g_i, g_j, g_nDataNum;  

//關鍵段 用於保證互斥的在屏幕上輸出  

CRITICAL_SECTION g_cs;  

//信號量 g_hEmpty表示隊列中空位 g_hFull表示隊列中非空位  

HANDLE     g_hEmpty, g_hFull;  

//設置控制檯輸出顏色  

BOOL SetConsoleColor(WORD wAttributes)  

{  

    HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);  

    if (hConsole == INVALID_HANDLE_VALUE)  

        return FALSE;     

    return SetConsoleTextAttribute(hConsole, wAttributes);  

}  

//讀數據線程函數  

unsigned int __stdcall ReaderThreadFun(PVOID pM)  

{  

    int nData = 0;  

    while (nData < 20)  

    {  

        WaitForSingleObject(g_hFull, INFINITE);  

        nData = g_arrDataQueue[g_i];  

        g_i = (g_i + 1) % QUEUE_LEN;  

        EnterCriticalSection(&g_cs);  

        printf("從隊列中讀數據%d\n", nData);  

        LeaveCriticalSection(&g_cs);  

        Sleep(rand() % 300);  

        ReleaseSemaphore(g_hEmpty, 1, NULL);  

    }  

    return 0;  

}  

//寫數據線程函數  

unsigned int __stdcall WriterThreadFun(PVOID pM)  

{  

    int nData = 0;  

    while (nData < 20)  

    {  

        WaitForSingleObject(g_hEmpty, INFINITE);  

        g_arrDataQueue[g_j] = ++nData;  

        g_j = (g_j + 1) % QUEUE_LEN;  

        EnterCriticalSection(&g_cs);  

        SetConsoleColor(FOREGROUND_GREEN);  

        printf("    將數據%d寫入隊列\n", nData);  

        SetConsoleColor(FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE);  

        LeaveCriticalSection(&g_cs);  

        Sleep(rand() % 300);  

        ReleaseSemaphore(g_hFull, 1, NULL);  

    }  

    return 0;  

}  

int main()  

{  

    printf("     秒殺多線程第十六篇 多線程十大經典案例 雙線程讀寫隊列數據\n");  

    printf(" - by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows/article/details/8646902 ) -\n\n");  

    InitializeCriticalSection(&g_cs);  

    g_hEmpty = CreateSemaphore(NULL, QUEUE_LEN, QUEUE_LEN, NULL);  

    g_hFull = CreateSemaphore(NULL, 0, QUEUE_LEN, NULL);  

    srand(time(NULL));  

    g_i = g_j = 0;  

    HANDLE hThread[2];  

    hThread[0] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ReaderThreadFun, NULL, 0, NULL);  

    hThread[1] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, WriterThreadFun, NULL, 0, NULL);  

    WaitForMultipleObjects(2, hThread, TRUE, INFINITE);  

    for (int i = 0; i < 2; i++)  

        CloseHandle(hThread[i]);  

    CloseHandle(g_hEmpty);  

    CloseHandle(g_hFull);  

    DeleteCriticalSection(&g_cs);  

    return 0;  

}