线程池就是一个装着线程的池子,实现了线程的复用,主要有任务队列线程队列
外面不断有任务进入任务队列,线程池不断从任务队列中取任务,当一个线程完
成当前任务,且任务队列为空,当前线程进入等待状态,阻塞,且不断循环检查任
务队列是否有任务,添加任务取出任务通过条件变量和互斥锁实现同步
// 线程池
class ThreadPool {
public:
// 初始化线程池
ThreadPool(int thread_num) : thread_num_(thread_num), stop_(false) {
for (int i = 0; i < thread_num_; ++i) {
// 创建线程
threads_.emplace_back([this] {
while (true) {
std::function<void()> task;
{
// 创建互斥量,保证任务获取和任务添加互斥进行
std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex_);
// 等待任务队列不为空,当任务队列为空时,线程将被挂起
condition_.wait(lock, [this] { return stop_ || !tasks_.empty(); });
// 如果线程池停止了,则退出
if (stop_ && tasks_.empty()) return;
// 取出一个任务进行执行
task = std::move(tasks_.front());
tasks_.pop();
}
// 执行任务
task();
}
});
}
}
// 销毁线程池
~ThreadPool() {
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex_);
stop_ = true;
}
// 唤醒所有线程,让它们退出
condition_.notify_all();
// 等待所有线程安全退出
for (std::thread &worker : threads_) {
worker.join();
}
}
// 提交任务
template <typename F, typename... Args>
auto Enqueue(F &&f, Args &&... args) -> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type> {
using return_type = typename std::result_of<F(Args...)>::type;
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_);
// 添加任务到队列中,并通知一个线程来取走该任务
tasks_.emplace([task]() { (*task)(); });
}
condition_.notify_one();
return res;
}
private:
// 线程池容量
int thread_num_;
// 线程队列
std::vector<std::thread> threads_;
// 任务队列
std::queue<std::function<void()>> tasks_;
// 互斥锁
std::mutex queue_mutex_;
// 条件变量
std::condition_variable condition_;
// 是否停止线程池
bool stop_;
};