前十五篇中介紹多線程的相關概念，多線程同步互斥問題（第四篇）及解決多線程同步互斥的常用方法——關鍵段、事件、互斥量、信號量、讀寫鎖。為了讓大家更加熟練運用多線程，將會有十篇文章來講解十個多線程使用案例，相信看完這十篇後會讓你能更加遊刃有余的使用多線程。

首先來看第一篇——第十六篇 多線程十大經典案例之一 雙線程讀寫隊列數據

《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。

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（見十一篇和十四篇），但其實不然，如果將隊列看成緩沖區，這個案例明顯是個生產者消費者問題（見第十篇）。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. 當隊列為空時，讀取數據線程必須等待寫入數據向隊列中寫入數據。也就是說當隊列為空時，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，那麽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，再來考慮使用什麽樣的數據結構，同樣依照第十篇中的做法。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第八篇，代碼中的SetConsoleColor是用來改變控制臺的文字顏色，具體可以參考《VC 控制臺顏色設置》。

《多線程十大經典案例之一雙線程讀寫隊列數據》完整代碼：

1. //第十六篇 多線程十大經典案例之一 雙線程讀寫隊列數據
2. //http://blog.csdn.net/MoreWindows/article/details/8646902
3. #include <stdio.h>
4. #include <process.h>
5. #include <windows.h>
6. #include <time.h>
7. const int QUEUE_LEN = 5;
8. int g_arrDataQueue[QUEUE_LEN];
9. int g_i, g_j, g_nDataNum;
10. //關鍵段 用於保證互斥的在屏幕上輸出
11. CRITICAL_SECTION g_cs;
12. //信號量 g_hEmpty表示隊列中空位 g_hFull表示隊列中非空位
13. HANDLE g_hEmpty, g_hFull;
14. //設置控制臺輸出顏色
15. BOOL SetConsoleColor(WORD wAttributes)
16. {
17. HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
18. if (hConsole == INVALID_HANDLE_VALUE)
19. return FALSE;
20. return SetConsoleTextAttribute(hConsole, wAttributes);
21. }
22. //讀數據線程函數
23. unsigned int __stdcall ReaderThreadFun(PVOID pM)
24. {
25. int nData = 0;
26. while (nData < 20)
27. {
28. WaitForSingleObject(g_hFull, INFINITE);
29. nData = g_arrDataQueue[g_i];
30. g_i = (g_i + 1) % QUEUE_LEN;
31. EnterCriticalSection(&g_cs);
32. printf("從隊列中讀數據%d\n", nData);
33. LeaveCriticalSection(&g_cs);
34. Sleep(rand() % 300);
35. ReleaseSemaphore(g_hEmpty, 1, NULL);
36. }
37. return 0;
38. }
39. //寫數據線程函數
40. unsigned int __stdcall WriterThreadFun(PVOID pM)
41. {
42. int nData = 0;
43. while (nData < 20)
44. {
45. WaitForSingleObject(g_hEmpty, INFINITE);
46. g_arrDataQueue[g_j] = ++nData;
47. g_j = (g_j + 1) % QUEUE_LEN;
48. EnterCriticalSection(&g_cs);
49. SetConsoleColor(FOREGROUND_GREEN);
50. printf(" 將數據%d寫入隊列\n", nData);
51. SetConsoleColor(FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE);
52. LeaveCriticalSection(&g_cs);
53. Sleep(rand() % 300);
54. ReleaseSemaphore(g_hFull, 1, NULL);
55. }
56. return 0;
57. }
58. int main()
59. {
60. printf(" 第十六篇 多線程十大經典案例 雙線程讀寫隊列數據\n");
61. printf(" - by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows/article/details/8646902 ) -\n\n");
63. InitializeCriticalSection(&g_cs);
64. g_hEmpty = CreateSemaphore(NULL, QUEUE_LEN, QUEUE_LEN, NULL);
65. g_hFull = CreateSemaphore(NULL, 0, QUEUE_LEN, NULL);
67. srand(time(NULL));
68. g_i = g_j = 0;
69. HANDLE hThread[2];
70. hThread[0] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ReaderThreadFun, NULL, 0, NULL);
71. hThread[1] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, WriterThreadFun, NULL, 0, NULL);
73. WaitForMultipleObjects(2, hThread, TRUE, INFINITE);
75. for (int i = 0; i < 2; i++)
76. CloseHandle(hThread[i]);
77. CloseHandle(g_hEmpty);
78. CloseHandle(g_hFull);
79. DeleteCriticalSection(&g_cs);
80. return 0;
81. }

《多線程十大經典案例之一雙線程讀寫隊列數據》運行結果：

程序運行結果如下：

本文配套程序下載地址為：http://download.csdn.net/detail/morewindows/5136035

多線程面試題系列（16）：多線程十大經典案例之一 雙線程讀寫隊列數據