kimi写代码:c++ 线程池

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在这个示例中:

线程池创建了固定数量的工作线程。
enqueue 方法用于将任务添加到队列,并返回一个 std::future 对象,可用于获取任务的结果。
每个工作线程在循环中等待任务分配,并在接收到任务后执行它。
当线程完成分配的任务后,它将返回队列的等待状态,等待新的任务。
析构函数会通知所有线程结束,并等待它们完成当前的工作。
这个线程池实现提供了基本的功能,但在生产环境中可能需要更多的特性,例如任务取消、更复杂的同步机制、错误处理等。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <queue>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <functional>
#include <future>
#include <stdexcept>

class ThreadPool {
public:
    ThreadPool(size_t);
    template<class F, class... Args>
    auto enqueue(F&& f, Args&&... args) 
        -> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type>;
    ~ThreadPool();
private:
    // 需要跟踪的线程状态
    std::vector< std::thread > workers;
    // 任务队列
    std::queue< std::function<void()> > tasks;
    
    // 同步原语
    std::mutex queue_mutex;
    std::condition_variable condition;
    bool stop;
};
 
// 线程池构造函数
ThreadPool::ThreadPool(size_t threads)
    :   stop(false)
{
    for(size_t i = 0;i<threads;++i)
        workers.emplace_back(
            [this]
            {
                for(;;)
                {
                    std::function<void()> task;

                    {
                        std::unique_lock<std::mutex> lock(this->queue_mutex);
                        this->condition.wait(lock,
                            [this]{ return this->stop || !this->tasks.empty(); });
                        if(this->stop && this->tasks.empty())
                            return;
                        task = std::move(this->tasks.front());
                        this->tasks.pop();
                    }

                    task();
                }
            }
        );
}

// 添加任务到线程池
template<class F, class... Args>
auto ThreadPool::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);

        // 把任务添加到队列
        tasks.emplace([task](){ (*task)(); });
    }
    condition.notify_one();
    return res;
}

// 析构函数
ThreadPool::~ThreadPool()
{
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);
        stop = true;
    }
    condition.notify_all();
    for(std::thread &worker: workers)
        worker.join();
}

int main()
{
    ThreadPool pool(4);

    std::vector< std::future<int> > results;

    for(int i = 0; i < 8; ++i) {
        results.emplace_back(
            pool.enqueue([i] {
                std::cout << "hello " << i << std::endl;
                return i*i;
            })
        );
    }

    for(auto && result: results)
        std::cout << result.get() << ' ';
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}
posted @ 2024-07-15 14:37  joel-q  阅读(21)  评论(1编辑  收藏  举报