C++进程池实现详解
进程池是一种常见的网络编程技术，它可以通过提前创建一定数量的子进程来减少进程的创建和销毁，从而有效地提高程序的性能和稳定性。在 C++ 中，通过使用多进程模型和进程池技术，可以实现高效的网络服务器程序。
下面是一个简单的 C++ 进程池实现，它使用系统调用函数 fork() 来创建子进程，通过信号量实现进程的同步和互斥，从而实现对客户端请求的处理：
1. 定义进程池类
class ProcessPool {
public:
ProcessPool(int listenfd, int processNumber);
~ProcessPool();
void run();
private:
static const int MAX_PROCESS_NUMBER = 16;
static const int USER_PER_PROCESS = 65536;
static const int MAX_EVENT_NUMBER = 10000;
int m_listenfd;
int m_processNumber;
int m_idx;
int m_epollfd;
int m_stop;
std::vector<childProcess> m_processes;
static int* m_pipe;
static int m_epollfd;
};
2. 创建子进程类
struct childProcess {
pid_t pid;
int m_pipefd[2];
};
int* ProcessPool::m_pipe = 0;
int ProcessPool::m_epollfd = 0;
void setnonblocking(int fd);
void addfd(int epollfd, int fd, bool one_shot);
void removefd(int epollfd, int fd);
void sig_handler(int sig);
void addsig(int sig, void(handler)(int), bool restart = true);
void childMain(int idx, int listenfd, int pipefd);
3. 进程池构造函数实现
ProcessPool::ProcessPool(int listenfd, int processNumber): m_listenfd(listenfd), m_processNumber(processNumber), m_idx(-1), m_stop(false) {
assert((processNumber > 0) && (processNumber <= MAX_PROCESS_NUMBER));
m_processes.resize(processNumber);
for (int i = 0; i < processNumber; ++i) {
int ret = socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, m_processes[i].m_pipefd);
assert (ret == 0);
m_processes[i].pid = fork();
assert (m_processes[i].pid >= 0);
if (m_processes[i].pid > 0) { // 父进程
close(m_processes[i].m_pipefd[1]);
continue;
}
else { // 子进程
close(m_processes[i].m_pipefd[0]);
m_idx = i;
break;
}
}
}
4. 进程池主函数 run() 实现
void ProcessPool::run() {
if (m_idx >= 0) {
childMain(m_idx, m_listenfd, m_processes[m_idx].m_pipefd[1]);
exit(0);
}
for (int i = 0; i < m_processNumber; ++i) {
addfd(m_epollfd, m_processes[i].m_pipefd[0], false);
}
struct epoll_event events[MAX_EVENT_NUMBER];
while (!m_stop) {
int number = epoll_wait(m_epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER, -1);
if ((number < 0) && (errno != EINTR))
break;
for (int i = 0; i < number; ++i) {
int sockfd = events[i].data.fd;
if (sockfd == m_processes[m_idx].m_pipefd[0] && (events[i].events & EPOLLIN)) {
int client = 0;
int ret = recv(sockfd, (void*)&client, sizeof(client), 0);
if (((ret < 0) && (errno != EAGAIN)) || ret == 0)
continue;
else {
struct sockaddr_in client_address;
socklen_t client_addrlength = sizeof(client_address);
int connfd = accept(m_listenfd, (struct sockaddr*)&client_address, &client_addrlength);
if (connfd < 0)
continue;
addfd(m_epollfd, connfd, true);
}
}
else if (events[i].events & EPOLLIN) {
char msg[1024];
memset(msg, 0, sizeof(msg));
int ret = recv(sockfd, msg, sizeof(msg), 0);
if (ret < 0)
continue;
else if (ret == 0) {
removefd(m_epollfd, sockfd);
continue;
}
else {
send(sockfd, msg, strlen(msg), 0);
}
}
}
}
}
以上就是 C++ 进程池实现的详细介绍。进程池虽然可以提高并发性和稳定性，但同时，它的复杂性也更高一些。因此，在使用时需要特别注意代码的实现和代码可靠性。
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