C++线程池库如何处理线程间的同步

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作者
猴君
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在C++中,线程池库通常使用互斥锁(mutex)和条件变量(condition variable)来处理线程间的同步。这些同步原语可以确保线程安全地访问共享数据,并在必要时暂停或唤醒线程。

以下是一个简单的线程池示例,展示了如何使用C++11的互斥锁和条件变量来处理线程间的同步:

#include<iostream> #include<vector> #include<queue> #include<thread> #include <mutex> #include<condition_variable>  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; };  int main() {     ThreadPool pool(4);      for (int i = 0; i < 8; ++i) {         pool.enqueue([i]() {             std::cout << "Task " << i << " executed by thread "<< std::this_thread::get_id()<< std::endl;         });     }      return 0; } 

在这个示例中,我们创建了一个名为ThreadPool的类,它包含一个工作线程向量、一个任务队列、一个互斥锁和一个条件变量。当线程池被销毁时,所有工作线程将被停止并加入。

enqueue函数模板用于将任务添加到任务队列中。每个工作线程在一个无限循环中等待任务队列中的任务。当条件变量被通知时,线程将检查任务队列是否非空。如果队列非空,线程将获取任务并执行它。如果线程池被停止且任务队列为空,工作线程将退出循环并结束执行。

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