c++11最简单的线程池实现

线程池是在处理高并发任务中有比较重要的价值,他的实现最基本原理就生产者和消费者模型,刚开始就开一定数量的线程,以程序中的某些功能模块为对象,以生产者与消费者模型为基本原理,不断使用这些固定数量的线程调度进行处理,避免了在高并发情况下,不断开辟线程造成的进程资源消耗.下面是一个简单的线程池程序,主要使用C++11中一些简单的新特性的最简单的线程池实现.

ThreadPool.h

#pragma once

#include <iostream>
#include<stdlib.h>
#include<thread>
#include<mutex>
#include<condition_variable>
#include<vector>
#include<functional>
#include<queue>
#define N 10
using namespace std;
class ThreadPool{

public:
    //自定义void()的函数类型
    typedef function<void()>Task;

    ThreadPool();
    ~ThreadPool();
   
public:
    size_t initnum;
    //线程数组
    vector<thread>threads ;
   
    //任务队列
    queue<Task>task ;
   
    //互斥锁条件变量
    mutex _mutex ;
    condition_variable cond ;
   
    //线程池工作结束时为真
    bool done ;
   
    //队列是否为空
    bool isEmpty ;
    //队列是否为满
    bool isFull;

public:
    void addTask(const Task&f);
    void start(int num);
    void setSize(int num);
    void runTask();
    void finish();
};

 

ThreadPool.cpp

#include"ThreadPool.h"

ThreadPool ::ThreadPool():done(false),isEmpty(true),isFull(false){

}

//设置池中初始线程数

void ThreadPool::setSize(int num){

(*this).initnum = num ; }

//添加任务

void ThreadPool::addTask(const Task&f){ if(!done){

//保护共享资源

unique_lock<mutex>lk(_mutex);

//要是任务数量到了最大,就等待处理完再添加

while(isFull){

cond.wait(lk); }

//给队列中添加任务

task.push(f);

if(task.size()==initnum) isFull = true;

cout<<"Add a task"<<endl;

isEmpty = false ;

cond.notify_one();

}

}

void ThreadPool::finish(){

//线程池结束工作

for(size_t i =0 ;i<threads.size();i++){

threads[i].join() ;

}

}

void ThreadPool::runTask(){

//不断遍历队列,判断要是有任务的话,就执行

while(!done){

unique_lock<mutex>lk(_mutex);

//队列为空的话,就等待任务

while(isEmpty){ cond.wait(lk);

}

Task ta ;

//转移控制快,将左值引用转换为右值引用

ta = move(task.front());

task.pop();

if(task.empty()){

isEmpty = true ;

}

isFull =false ;

ta();

cond.notify_one();

}

}

void ThreadPool::start(int num){

setSize(num);

for(int i=0;i<num;i++){

threads.push_back(thread(&ThreadPool::runTask,this));

}

}

ThreadPool::~ThreadPool(){

}

Test.cpp

#include <iostream>

#include"ThreadPool.h"

void func(int i){

cout<<"task finish"<<"------>"<<i<<endl;
}

int main()
{

ThreadPool p ;
    p.start(N);
    int i=0;

while(1){
        i++;
        //调整线程之间cpu调度,可以去掉

 this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
        auto task = bind(func,i);
        p.addTask(task);

 }

    p.finish();
    return 0;
}

简单的makefile

CC = g++
CXXFLAGS=-lpthread -g
target:Test.cpp ThreadPool.o
$(CC) Test.cpp ThreadPool.o -o Test $(CXXFLAGS)

ThreadPool.o:ThreadPool.cpp
$(CC) -c ThreadPool.cpp $(CXXFLAGS)
clean:
rm *.o

运行截图