這篇文章主要為大家展示了C++如何實(shí)現(xiàn)線程池，內(nèi)容簡(jiǎn)而易懂，希望大家可以學(xué)習(xí)一下，學(xué)習(xí)完之后肯定會(huì)有收獲的，下面讓小編帶大家一起來(lái)看看吧。
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最近自己寫了一個(gè)線程池。
總的來(lái)說(shuō)，線程池就是有一個(gè)任務(wù)隊(duì)列，一個(gè)線程隊(duì)列，線程隊(duì)列不斷地去取任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)來(lái)執(zhí)行，當(dāng)任務(wù)隊(duì)列中為空時(shí)，線程阻塞等待新的任務(wù)添加過(guò)來(lái)。
我是用queue來(lái)存放任務(wù)，vector存放thread*，然后用condition_variable 來(lái)設(shè)置線程阻塞和喚醒。
下面直接上代碼吧。
線程池類頭文件Thread_Pool.h
/********************************************
線程池頭文件
Author:十面埋伏但莫慌
Time:2020/05/03
*********************************************/
#pragma once
#ifndef _THREAD_POOL_H_
#define _THREAD_POOL_H_
#include
#include
#include
#include
#include
#include
typedef std::function Func;//定義線程執(zhí)行函數(shù)類型，方便后面編碼使用。
//任務(wù)類
class Task {
public:
Task() {}
~Task() {}
int push(Func func);//添加任務(wù);
int getTaskNum();//獲得當(dāng)前隊(duì)列中的任務(wù)數(shù);
Func pop();//取出待執(zhí)行的任務(wù);
public:
std::mutex mx;//鎖;
private:
std::queue tasks;//任務(wù)隊(duì)列
};
//線程池類
class Thread_Pool {
public:
Thread_Pool() :IsStart(false) {}
~Thread_Pool();
int addTasks(Func tasks);//添加任務(wù);
void start();//開啟線程池;
void stop();//關(guān)閉線程池;
void run();//線程工作函數(shù);
int getTaskNum();//獲得當(dāng)前隊(duì)列中的任務(wù)數(shù);
private:
static const int maxThreadNum = 3;//最大線程數(shù)為3;
std::condition_variable cond;//條件量;
std::vector threads;//線程向量;
std::atomic IsStart;//原子變量，判斷線程池是否運(yùn)行;
Task tasks;//任務(wù)變量;
};
#endif
然后是線程池類成員函數(shù)定義文件Thread_Pool.cpp
/********************************************
線程池CPP文件
Author:十面埋伏但莫慌
Time:2020/05/03
*********************************************/
#include"Thread_Pool.h"
#include
int Task::push(Func func) {
std::unique_lock lock(mx);
try {
tasks.emplace(func);
}
catch (std::exception e)
{
throw e;
return -1;
}
return 0;
}
int Task::getTaskNum()
{
return tasks.size();
}
Func Task::pop() {
std::unique_lock lock(mx);
Func temp;
if (tasks.empty())
return temp;
else
{
temp = tasks.front();
tasks.pop();
return temp;
}
}
int Thread_Pool::addTasks(Func func)
{
int ret = tasks.push(func);
cond.notify_one();
return ret;
}
void Thread_Pool::start() {
if (!IsStart) {
IsStart = true;
for (int i = 0; i < maxThreadNum; i++)
{
threads.emplace_back(new std::thread(std::bind(&Thread_Pool::run,this)));
}
}
}
void Thread_Pool::run()
{
while (IsStart)
{
Func f;
if (tasks.getTaskNum() == 0 && IsStart)
{
std::unique_lock lock(tasks.mx);
cond.wait(lock);
}
if (tasks.getTaskNum() != 0 && IsStart)
{
f = tasks.pop();
if(f)
f();
}
}
}
int Thread_Pool::getTaskNum() {
return tasks.getTaskNum();
}
void Thread_Pool::stop() {
IsStart = false;
cond.notify_all();
for (auto T : threads) {
std::cout << "線程 " << T->get_id() << " 已停止。" << std::endl;
T->join();
if (T != nullptr)
{
delete T;
T = nullptr;
}
}
std::cout << "所有線程已停止。" << std::endl;
}
Thread_Pool::~Thread_Pool() {
if (IsStart)
{
stop();
}
}
最后是測(cè)試用的main.cpp
#include
#include"Thread_Pool.h"
using namespace std;
void string_out_one() {
cout << "One!" << endl;
}
void string_out_two() {
cout << "Two!" << endl;
}
void string_out_three() {
cout << "Three!" << endl;
}
int main() {
{
Thread_Pool Pool;
try {
Pool.start();
}
catch (std::exception e)
{
throw e;
cout << "線程池創(chuàng)建失敗。" << endl;
}
for (int i = 0; i < 50000 ;)
{
if (Pool.getTaskNum() < 1000) {
Pool.addTasks(string_out_one);
Pool.addTasks(string_out_two);
Pool.addTasks(string_out_three);
std::cout << i++ << std::endl;
}
}
getchar();
}
getchar();
return 0;
}
執(zhí)行的效果如下：
線程喚醒和阻塞的邏輯就是在線程工作函數(shù)run函數(shù)中，判斷隊(duì)列是否為空，若為空則設(shè)置鎖并調(diào)用condition變量的wait函數(shù)，釋放這個(gè)線程中的鎖并阻塞線程，等待任務(wù)隊(duì)列中新的任務(wù)添加進(jìn)來(lái)后，
condition變量通過(guò)notify_one()隨機(jī)喚醒一個(gè)在wait的線程，取出隊(duì)列中的任務(wù)執(zhí)行。
寫這個(gè)線程池的過(guò)程中碰到的最主要需要注意的就是鎖的使用，在對(duì)隊(duì)列的寫和釋放時(shí)要注意加鎖，在需要阻塞線程時(shí)，要注意通過(guò){}設(shè)置鎖的范圍。
IsStart是原子的，所以在寫這個(gè)變量的時(shí)候沒(méi)有另外加鎖。
以上就是關(guān)于C++如何實(shí)現(xiàn)線程池的內(nèi)容，如果你們有學(xué)習(xí)到知識(shí)或者技能，可以把它分享出去讓更多的人看到。
文章標(biāo)題：C++如何實(shí)現(xiàn)線程池
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