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在C++中,可以使用C++11标准中的线程和互斥锁等特性来实现一个简单的线程池库。以下是一个基本的线程池实现:
#include<iostream> #include<vector> #include<queue> #include<thread> #include <mutex> #include<condition_variable> #include<functional> class ThreadPool { public: ThreadPool(size_t num_threads) { for (size_t i = 0; i < num_threads; ++i) { workers.emplace_back([this]() { while (true) { std::function<void()> task; { std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex); condition.wait(lock, [this]() { return !tasks.empty() || stop; }); if (stop && tasks.empty()) { return; } task = std::move(tasks.front()); tasks.pop(); } task(); } }); } } ~ThreadPool() { { std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex); stop = true; } condition.notify_all(); for (auto& worker : workers) { worker.join(); } } template<typename F, typename... Args> void enqueue(F&& f, Args&&... args) { auto task = std::make_shared<std::packaged_task<void()>>( std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)); { std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex); tasks.push([task]() { (*task)(); }); } condition.notify_one(); } private: std::vector<std::thread> workers; std::queue<std::function<void()>> tasks; std::mutex queue_mutex; std::condition_variable condition; bool stop = false; };
这个线程池实现包含以下几个部分:
ThreadPool
类定义了线程池的基本结构,包括工作线程、任务队列、互斥锁和条件变量。- 构造函数
ThreadPool(size_t num_threads)
初始化了指定数量的工作线程,并启动它们。每个工作线程在一个无限循环中等待任务队列中的任务。 - 析构函数
~ThreadPool()
设置停止标志,唤醒所有工作线程,并等待它们完成任务并退出。 enqueue
函数模板用于将任务添加到任务队列中。它接受一个可调用对象(如函数、lambda表达式等)以及该对象的参数。任务被打包为一个std::packaged_task
对象,然后添加到任务队列中。
使用示例:
#include<iostream> #include<chrono> #include<thread> void task(int n) { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(n)); std::cout << "Task " << n << " completed"<< std::endl; } int main() { ThreadPool pool(4); for (int i = 1; i <= 8; ++i) { pool.enqueue(task, i); } std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10)); return 0; }
这个示例创建了一个包含4个工作线程的线程池,并向其提交了8个任务。每个任务都会休眠一段时间,然后输出一条消息。主线程在所有任务完成后休眠10秒,然后退出。