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如何创建C++线程池

2023-07-12 17:36:55 深夜i -- --

C++ 线程池创建多线程任务分配

return !m_tasks.empty() || m_stop;

线程池是一种管理和复用线程资源的技术，它可以有效地处理多个任务并减少线程创建和销毁带来的性能开销。在C++中，我们可以使用标准库中的thread和mutex等类来实现线程池，下面是具体实现方法。

1. 定义任务类型

首先，我们需要定义线程池执行的任务类型。通常情况下，任务类型应该封装为一个可调用对象，比如一个函数、一个函数对象、一个lambda表达式等。这个可调用对象应该能够独立执行，不需要依赖于线程池。

typedef std::function Task;

2. 定义线程池类

然后，我们可以定义一个线程池类，该类封装了线程池的基本操作。线程池需要以下几个属性：任务队列、线程池状态、线程池大小等。

class ThreadPool {

public:

ThreadPool(size_t threadCount);

~ThreadPool();

void enqueue(Task task);

private:

bool m_stop;

std::vector m_workers;

std::queue m_tasks;

std::mutex m_mutex;

std::condition_variable m_cv;

};

上述代码中，ThreadPool构造函数初始化线程池大小并创建固定数量的线程；enqueue函数将任务加入任务队列；m_stop表示线程池是否已经停止；m_workers是执行任务的线程数组；m_tasks是任务队列；m_mutex是互斥锁，用于保护任务队列；m_cv是条件变量，用于在线程池空闲时等待新任务。

3. 定义任务执行函数

接下来，我们需要定义线程池中每个线程具体的任务执行函数。这个函数要从任务队列中获取任务并执行，直到线程池被停止。

void ThreadPool::workerThread() {

while(!m_stop) {

Task task;

{

std::unique_lock lock(m_mutex);

m_cv.wait(lock, [this]() { return !m_tasks.empty() || m_stop; });

if(m_stop && m_tasks.empty())

return;

task = m_tasks.front();

m_tasks.pop();

}

task();

}

4. 实现线程池的构造函数和析构函数

在构造函数中，我们需要创建指定数量的worker线程，并将它们绑定到执行函数workerThread上。

ThreadPool::ThreadPool(size_t threadCount) : m_stop(false) {

for(size_t i = 0;i < threadCount; ++i) {

m_workers.emplace_back(std::bind(&ThreadPool::workerThread, this));

}

在析构函数中，我们需要停止线程池并等待所有线程结束。

ThreadPool::~ThreadPool() {

{

std::unique_lock lock(m_mutex);

m_stop = true;

}

m_cv.notify_all();

for(auto& worker : m_workers) {

worker.join();

}

5. 实现任务队列管理函数

最后，我们需要实现enqueue函数，将任务加入到任务队列中。enqueue函数要先获取互斥锁，然后将任务加入到任务队列中，并通知等待的线程。

void ThreadPool::enqueue(Task task) {

{

std::unique_lock lock(m_mutex);

m_tasks.push(task);

}

m_cv.notify_one();

}

到此，一个简单的C++线程池就实现了。线程池可以有效的管理和复用线程资源，提高了程序的性能。

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