主要参考以下两篇博客
c++多线程 thread类
c++实现线程池
当一个thread被创建以后要么join等待线程执行完毕,要么detached将线程独立出去
线程池适合的几个场景
(1) 单位时间内处理任务频繁而且任务处理时间短;
(2) 对实时性要求较高。如果接受到任务后在创建线程,可能满足不了实时要求,因此必须采用线程池进行预创建。
#ifndef THREAD_POOL_H
#define THREAD_POOL_H
#include <vector>
#include <queue>
#include <memory>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <future>
#include <functional>
#include <stdexcept>
class ThreadPool {
public:
ThreadPool(size_t); //构造函数
template<class F, class... Args> //类模板
auto enqueue(F&& f, Args&&... args) -> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type>;//任务入队
~ThreadPool(); //析构函数
private:
std::vector< std::thread > workers; //线程队列,每个元素为一个Thread对象
std::queue< std::function<void()> > tasks; //任务队列,每个元素为一个函数对象
std::mutex queue_mutex; //互斥量
std::condition_variable condition; //条件变量
bool stop; //停止
};
// 构造函数,把线程插入线程队列,插入时调用embrace_back(),用匿名函数lambda初始化Thread对象
inline ThreadPool::ThreadPool(size_t threads) : stop(false){
for(size_t i = 0; i<threads; ++i)
workers.emplace_back(
[this]
{
for(;;)
{
// task是一个函数类型,从任务队列接收任务
std::function<void()> task;
{
//给互斥量加锁,锁对象生命周期结束后自动解锁
std::unique_lock<std::mutex> lock(this->queue_mutex);
//(1)当匿名函数返回false时才阻塞线程,阻塞时自动释放锁。
//(2)当匿名函数返回true且受到通知时解阻塞,然后加锁。
this->condition.wait(lock,[this]{ return this->stop || !this->tasks.empty(); });
if(this->stop && this->tasks.empty())
return;
//从任务队列取出一个任务
task = std::move(this->tasks.front());
this->tasks.pop();
} // 自动解锁
task(); // 执行这个任务
}
}
);
}
// 添加新的任务到任务队列
template<class F, class... Args>
auto ThreadPool::enqueue(F&& f, Args&&... args)
-> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type>
{
// 获取函数返回值类型
using return_type = typename std::result_of<F(Args...)>::type;
// 创建一个指向任务的只能指针
auto task = std::make_shared< std::packaged_task<return_type()> >(
std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)
);
std::future<return_type> res = task->get_future();
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex); //加锁
if(stop)
throw std::runtime_error("enqueue on stopped ThreadPool");
tasks.emplace([task](){ (*task)(); }); //把任务加入队列
} //自动解锁
condition.notify_one(); //通知条件变量,唤醒一个线程
return res;
}
// 析构函数,删除所有线程
inline ThreadPool::~ThreadPool()
{
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);
stop = true;
}
condition.notify_all();
for(std::thread &worker: workers)
worker.join();
}
#endif
一般来说要给线程设置一个标志位,当满足条件后,跳出程序,等待线程池内的所有线程执行完毕后,执行join