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C++线程池处理CAN数据
2023-07-01 11:07:11 深夜i     --     --
C++ 线程池 CAN数据处理
return this->stop || !this->tasks.empty();

C++线程池是一种使用多线程技术来处理任务的方法,可以有效提高程序效率。CAN(Controller Area Network)是一种用于控制设备之间通信的总线系统,嵌入式系统中普遍使用。

在嵌入式系统中,CAN数据通信通常使用轮询和中断两种方式,轮询方式处理数据时,需要占用CPU的可执行时间,会导致系统负载过高;中断方式可以降低系统负载,但是由于中断处理函数的执行时间不可预测,容易出现数据包的丢失或延迟,影响系统稳定性。

C++线程池可以有效地解决这些问题,将CAN数据的处理任务交给线程池管理,节约CPU的可执行时间,同时避免中断延迟导致的数据丢失问题。

一个简单的C++线程池实现如下:


#include <iostream>

#include <vector>

#include <thread>

#include <queue>

#include <mutex>

#include <condition_variable>

#include <functional>

using namespace std;

class ThreadPool {

public:

  ThreadPool(int thread_count) : stop(false) {

    for (int i = 0; i < thread_count; i++) {

      threads.emplace_back([this]() {

        while (true) {

          function<void()> task;

          {

            unique_lock<mutex> lock(this->queue_mutex);

            this->condition.wait(lock, [this](){return this->stop || !this->tasks.empty();});

            if (this->stop && this->tasks.empty())

              return;

            

            task = move(this->tasks.front());

            this->tasks.pop();

          }

          task();

        }

      });

    }

  }

  template<class F>

  void enqueue(F&& f) {

    {

      unique_lock<mutex> lock(queue_mutex);

      tasks.emplace(forward<F>(f));

    }

    condition.notify_one();

  }

  ~ThreadPool() {

    {

      unique_lock<mutex> lock(queue_mutex);

      stop = true;

    }

    condition.notify_all();

    for (auto& thread : threads) {

      thread.join();

    }

  }

private:

  vector<thread> threads;

  queue<function<void()>> tasks;

  mutex queue_mutex;

  condition_variable condition;

  bool stop;

};

void process_CAN_data(int id, int data)

  // 处理CAN数据

  cout << "Thread " << id << " processing data: " << data << endl;

int main() {

  ThreadPool pool(4); // 创建4个工作线程的线程池

  for (int i = 0; i < 10; i++) {

    // 将10个CAN数据处理任务添加到线程池中

    pool.enqueue([i]() {

      process_CAN_data(this_thread::get_id(), i);

    });

  }

  return 0;

}

在以上代码中,我们创建了一个ThreadPool类,并在其构造函数中启动了指定数目的线程。线程执行的任务来自于任务队列中的任务,任务队列的操作使用互斥锁和条件变量来保证线程安全。

向线程池中添加任务时,我们使用了可变参数模板和完美转发技术,可以接受任何类型的任务参数,并将其包装为std::function类型,添加到任务队列中。

对于CAN数据的处理函数,我们使用了lambda表达式,包装了需要传递的参数,并将其添加到线程池中。

使用C++线程池处理CAN数据,可以有效地提高嵌入式系统的性能和稳定性,是一种值得推荐的编程方式。

  
  

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