C++线程池二

//原文:http://purecpp.org/detail?id=2261,
//线程池二
//抽取队列代码
#指示 一次

#包含<条件变量>
#包含<互斥锁>
#包含<队列>
//其他线程池可复用它
元<型名 T>类 队列{//可压任意T类型
公:
  空 压(常 T&项){
    {
      域锁 锁(互斥锁);
      队列.压(项);
    }
    条件.通知一个();
  }//要提供左值版`压`.
//注意:不能用`完美转发`来统一`左值和右值引用`

  空 压(T&&项){//队列是模板,构造时,已推导了T的类型,因而T&&是右值引用,而非`通用引用`.
    {
      域锁 锁(互斥锁);
      队列.压(移动(项));
    }
    条件.通知一个();
  }

  极 弹(T&项){
    独锁 锁(互斥锁);
    条件.等待(锁,[&](){中!队列.空的()||停止;});
    如(队列.空的())
      中 假;
    项=移动(队列.前());
    队列.弹();
    中 真;
  }

  大小型 大小()常{
    域锁 锁(互斥锁);
    中 队列.大小();
  }

  极 空的()常{
    域锁 锁(互斥锁);
    中 队列.空的();
  }

  空 停止(){
    {
      域锁 锁(互斥锁);
      停止=真;
    }
    条件.通知所有();
  }

私:
  条件变量 条件;
  可变 互斥锁 互斥锁;
  队列<T>队列;
  极 停止=假;
};
-------------
//简单线程池
#包含"安全队列.h"
#包含<函数>
#包含<线程>
#包含<向量>

用 工作项=函数<空()>;
类 简单池{
公:
  显 简单池(大小型 线程=线程::硬件并行()){
    对(大小型 i=0;i<线程;++i)
      工作者.原后([本]{
        对(;;){
          函数<空()>任务;
          如(!队列.弹(任务)){中;}
          如(任务){任务();}
        }
      });
  }

  空 入列(工作项 项){队列.压(移动(项));}
  //1行入列代码了.
  ~简单池(){
    队列.停止();
    对(动&t:工作者){t.合并();}
  }

私:
  队列<工作项>队列;
  向量<线程>工作者;
};
-------------
//多线程多队列的线程池
#指示 一次
#包含"安全队列.h"
#包含<c断定>
#包含<函数>
#包含<线程>
#包含<向量>

类 多池{
公:
  显 多池(
      大小型 线程号=线程::硬件并行())
      :队列(线程号),线程号(线程号){
    动 工作者=[本](大小型 标识){
      当(真){
        函数<空()>任务{};
        如(!队列[标识].弹(任务))断;
        如(任务){任务();}
      }
    };

    工作者.保留(线程号);
    对(大小型 i=0;i<线程号;i++){
      工作者.原后(工作者,i);
    }
  }

  整 按标识调度(函数<空()>函数,大小型 标识=-1){//提供添加任务的接口.不加`入列`接口,是因为,任务可放入任意线程队列,也可放入指定的线程中.
    如(函数==空针){中-1;}
    如(标识==-1){
      标识=随机()%线程号;
      队列[标识].压(移动(函数));
    }异{
      断定(标识<线程号);
      队列[标识].压(移动(函数));
    }

    中 0;
  }

  ~多池(){
    对(动&队列:队列){队列.停止();}
    对(动&工作者:工作者){工作者.合并();}
    //停止队列,退出线程.
  }

私:
  向量<队列<函数<空()>>>队列;
  大小型 线程号;
  向量<线程>工作者;
  //线程与队列一一对应,用标识关联,线程只需要从对应队列中`取出任务`执行即可
};
---------
空 测试简单池1(){
    简单池 池;
    池.入列([]{输出<<"你好\n";});
    串 串="世界";
    池.入列([串=移动(串)]{输出<<"你好"+串<<'\n';});
}

空 测试多池1(){
    多池 池;
    池.按标识调度([]{输出<<"你好\n";});
    串 串="世界";
    池.按标识调度([串=移动(串)]{输出<<"你好"+串<<'\n';});
}
----
#包含<io流>
#包含<时间>
#包含<原子>
#包含"简单池.h"
#包含"多池.h"

类 域计时器{
公:
    域计时器(常 符*名)
    :m名(名),m头(时间::高精钟::现在()){}
    ~域计时器(){
        动 尾=时间::高精钟::现在();
        动 时长=时间::时转<时间::纳秒>(尾-m头);
        输出<<m名<<":"<<时长.数()<<"ns\n";
    }

私:
    常 符*m名;
    时间::时间点<时间::高精钟>m头;
};

常 大小型 计数=1'000'000;
常 大小型 重复=10;

空 基准(){
    原子<整>数=0;
    域计时器 计时器("简单池");
    {
        简单池 池;
        对(大小型 i=0;i<计数;i++){
        池.入列([i,&数]{
            数++;整 x=0;
            动 重复=重复+(重复+(随机()%5));
            对(大小型 j=0;j<重复;j++){
                x=i+随机();
            }
        });
        }
    }
    断定(数==计数);
}

空 基准1(){
    原子<整>数=0;
    域计时器 计时器("多池");
    {
        多池 池;
        对(大小型 i=0;i<计数;i++){
        池.按标识调度([i,&数]{
            数++;整 x=0;
            动 重复=重复+(重复+(随机()%5));
            对(大小型 j=0;j<重复;j++){
                x=i+随机();
            }
        });
        }
    }
    断定(数==计数);
}

整 主(){
    对(大小型 i=0;i<6;i++){
        基准();基准1();
    }//多池为简单池的2倍.
    输出<<"你好,世界!"<<行尾;
    中 0;
}