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如何设置 C++ 线程池？

2023-06-27 14:51:27 深夜i 36 0

C++ 线程池设置

线程池是一种常见的多线程技术，它可用于执行一组相似的任务，并通过将任务分配给预定义数量的工作线程来提高效率。本文将介绍如何设置 C++ 线程池，让你的代码更加高效和健壮。

1. 定义任务

首先，我们需要定义一个任务类，它表示我们要在线程池中执行的任务。这个类应该具有一个公共方法，它将执行真正的工作。例如：

class Task {
public:
  void execute()
    // Execute some work...
  
};

2. 定义线程池

接下来，我们需要定义线程池类。这个类应该有一个队列来保存要执行的任务，一个线程池，用于执行任务，还有一些其他的辅助属性和方法。例如：

class ThreadPool {
public:
  ThreadPool(size_t threadCount)
    // Create and start the threads...
  
  void schedule(const Task& task)
    // Add the task to the queue...
  
private:
  std::queue<Task> tasks;
  std::vector<std::thread> threads;
};

3. 创建和启动线程

在线程池构造函数中，我们需要创建和启动线程。这些线程将从任务队列中获取任务，并执行它们。例如：

ThreadPool(size_t threadCount) {
  for (size_t i = 0; i < threadCount; ++i) {
    threads.emplace_back([this] {
      while (true) {
        Task task;
        // Get the next task from the queue...
        {
          std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
          condition.wait(lock, [this] {
            return !tasks.empty();
          });
          task = std::move(tasks.front());
          tasks.pop();
        }
        // Execute the task...
        task.execute();
      }
    });
  }
}

在上面的代码中，我们通过使用条件变量和互斥量来确保线程安全地从任务队列中取出任务。如果队列为空，线程将等待条件变量的通知，直到有任务被添加到队列中。

4. 将任务添加到队列中

最后，我们需要提供另一个公共接口 `schedule`。这个方法应该将任务添加到任务队列中，并通知至少一个等待线程有新任务需要执行。例如：

void schedule(const Task& task) {
  {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
    tasks.emplace(task);
  }
  condition.notify_one();
}

在上面的代码中，我们添加任务到队列中，并通过条件变量通知至少一个等待线程有新任务可用。

5. 使用线程池

现在，我们已经成功地实现了一个基本的 C++ 线程池。使用它只需要实例化它，然后将任务添加到队列中即可：

int main() {
  ThreadPool pool(4);
  for (int i = 0; i < 100; ++i) {
    pool.schedule(Task());
  }
  return 0;
}

在上面的代码中，我们创建了一个大小为 4 的线程池，然后将 100 个工作任务添加到任务队列中。这些任务将会在池中的工作线程上并发地执行。

总而言之，C++ 线程池提供了一种高效且健壮的方法来执行并发工作。通过参考上述步骤，你可以轻松地创建和使用你自己的线程池。

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