在C++中使用两个线程分别处理同一终端窗口上的I/O

在C++中，使用两个线程分别处理同一终端窗口上的输入（I）和输出（O）操作是一种常见的并发编程模式。这种模式可以提高程序的响应性和效率，特别是在需要同时处理用户输入和显示输出的应用程序中。

基础概念

线程：线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。
并发：并发是指多个任务在同一时间段内同时执行，但不一定同时完成。
同步与异步：同步操作是指一个任务的执行依赖于另一个任务的结果；异步操作则是指任务的执行不依赖于其他任务的结果。

类型与应用场景

生产者-消费者模式：一个线程（生产者）生成数据，另一个线程（消费者）处理数据。
交互式应用程序：如文本编辑器、游戏等需要实时响应用户输入的场景。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了如何在C++中使用两个线程分别处理输入和输出：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <condition_variable>

std::mutex mtx;
std::queue<std::string> messages;
std::condition_variable cv;

void input_thread() {
    std::string input;
    while (true) {
        std::getline(std::cin, input);
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        messages.push(input);
        cv.notify_one();
    }
}

void output_thread() {
    while (true) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        cv.wait(lock, [] { return !messages.empty(); });
        std::string message = messages.front();
        messages.pop();
        lock.unlock();

        std::cout << "Output: " << message << std::endl;
    }
}

int main() {
    std::thread in_thread(input_thread);
    std::thread out_thread(output_thread);

    in_thread.join();
    out_thread.join();

    return 0;
}