Synchroniczna kolejka C++17

Доповни доданий шаблон так, щоб клас SBuffer był implementacją synchronizowanej kolejki. Kolejka powinna dodatkowo zarządzać pulą obiektów typu ItemType. Konstruktor obiektu klasy SBuffer ma utworzyć N obiektów typu ItemType. Wskaźniki mogą być zwracane wyłącznie na te obiekty przez zaimplementowane metody. Można również założyć, że wszystkie wskaźniki przekazane w argumentach były wcześniej zwrócone innymi metodami tego samego obiektu.

Specyfikacja metod:

• int enqueue(ItemType* item) — dodaje na koniec kolejki obiekt, na który wskazuje item, i zwraca 1. Jeśli wcześniej wywołano stop(), nic nie robi i zwraca 0.

• ItemType* dequeue() — usuwa obiekt z początku kolejki i zwraca wskaźnik na niego. Jeśli kolejka jest pusta, zawiesza wykonywanie wątku do momentu pojawienia się dostępnego obiektu lub wywołania metody stop dla obiektu kolejki.

• ItemType* allocItem() — zwraca dowolny obiekt typu ItemType z puli obecnie nieużywanych obiektów. Jeśli wszystkie obiekty są zajęte, zawiesza wykonywanie wątku do momentu zwolnienia któregoś obiektu lub wywołania metody stop.

• void freeItem(ItemType* item) — oznacza zwolnienie zasobu przez wątek. Przekazany obiekt *item ma wrócić do puli nieużywanych obiektów.

• void stop() — od momentu wywołania stop na obiekcie kolejki, metoda allocItem zawsze zwraca nullptr, a metoda dequeue zwraca obiekty, dopóki kolejka nie będzie pusta; po tym zawsze zwraca nullptr.

Kolejka musi działać zgodnie ze specyfikacją podczas korzystania z niej przez wiele wątków. Rozwiązania oparte na aktywnym oczekiwaniu nie są dozwolone.

Warunki:

1. **Zakaz generacji LLM:** kod będzie obowiązkowo sprawdzany pod kątem plagiatu z publicznych modeli AI — bezwzględnie zabronione jest korzystanie z publicznych LLM do pisania kodu.

2. **Ocena:** Twój plik zostanie załadowany do systemu automatycznego testowania. Aby zostać zaakceptowanym, musi przejść wszystkie testy bez błędów.

Szablon rozwiązania

Należy dostarczyć wyłącznie plik nagłówkowy sbuffer.h. Do synchronizacji wątków proszę używać możliwości standardowej biblioteki C++17.