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這期內(nèi)容當中小編將會給大家?guī)碛嘘P使用C++11如何實現(xiàn)線程池，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。
什么是線程池
線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務添加到隊列，然后在創(chuàng)建線程后自動啟動這些任務。線程池線程都是后臺線程。每個線程都使用默認的堆棧大小，以默認的優(yōu)先級運行，并處于多線程單元中。如果某個線程在托管代碼中空閑（如正在等待某個事件）,則線程池將插入另一個輔助線程來使所有處理器保持繁忙。如果所有線程池線程都始終保持繁忙，但隊列中包含掛起的工作，則線程池將在一段時間后創(chuàng)建另一個輔助線程但線程的數(shù)目永遠不會超過最大值。超過最大值的線程可以排隊，但他們要等到其他線程完成后才啟動。
不使用線程池有哪些弊端
創(chuàng)建太多線程，將會浪費一定的資源，有些線程未被充分使用。
銷毀太多線程，將導致之后浪費時間再次創(chuàng)建它們。
創(chuàng)建線程太慢，將會導致長時間的等待，性能變差。
銷毀線程太慢，導致其它線程資源饑餓。
線程池的組成部分
1、線程池管理器（ThreadPoolManager）:用于創(chuàng)建并管理線程池
2、工作線程（WorkThread）: 線程池中線程
3、任務接口（Task）:每個任務必須實現(xiàn)的接口，以供工作線程調(diào)度任務的執(zhí)行。
4、任務隊列:用于存放沒有處理的任務。提供一種緩沖機制
下面直接看代碼實現(xiàn)
ThreadPoolManage.hpp
#pragma once
#include <thread>
#include <vector>
#include <queue>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
/*
* 抽象一個任務 根據(jù)自己的需求擴展
*/
class AbsTask
{
public:
AbsTask() = default;
virtual ~AbsTask() = default;
public:
virtual void run() = 0;
};
template<class _Ty>
class ThreadPoolManage
{
public:
ThreadPoolManage(unsigned int nMaxThread)
:mMaxThreadNum(nMaxThread)
, mThreadStatus(false)
{
//啟動的時候就要創(chuàng)建線程
auto maxNum = std::thread::hardware_concurrency();
//獲取當前操作系統(tǒng)中CPU的核心數(shù)量 根據(jù)核心數(shù)量來設置 最大工作線程的并發(fā)數(shù)量
mMaxThreadNum = mMaxThreadNum > maxNum ? maxNum : mMaxThreadNum;
//創(chuàng)建工作線程池
for (auto i = 0; i < mMaxThreadNum; i++)
{
mWorkers.emplace_back([this] {
while (true)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(this->mQueue_mutex);
this->mCondition.wait(lock, [this]() {return this->mThreadStatus || !this->mTasks.empty(); });
if (this->mThreadStatus && this->mTasks.empty())
{
return;
}
//獲取隊列頭部的任務
auto task = std::move(this->mTasks.front());
//任務出隊
this->mTasks.pop();
//執(zhí)行工作
task.run();
}
});
}
}
~ThreadPoolManage()
{
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(this->mQueue_mutex);
this->mThreadStatus = true;
}
//通知所有線程起來工作 然后退出
this->mCondition.notify_all();
//等待所有線程工作完畢
for (std::thread& worker : this->mWorkers)
{
if (worker.joinable()) {
worker.join();
}
}
}
/*
* 添加任務到任務隊列
*/
void addTask(_Ty& task)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(this->mQueue_mutex);
if (mThreadStatus) {
throw std::runtime_error("workers stop");
}
mTasks.emplace(std::move(task));
mCondition.notify_one();
}
private:
/*
* 工作線程池
*/
std::vector<std::thread> mWorkers;
/*
* 任務隊列
*/
std::queue<_Ty> mTasks;
/*
工作線程的最大并發(fā)數(shù)量
*/
unsigned int mMaxThreadNum;
/*
條件變量 控制線程池中線程的工作狀態(tài)
*/
std::condition_variable mCondition;
/*
* 工作線程鎖
*/
std::mutex mQueue_mutex;
/*
* 控制線程的開關 false 繼續(xù)工作 true 退出線程
*/
bool mThreadStatus;
};調(diào)用代碼
main.cpp
#include <iostream>
#include <chrono>
#include "ThreadPool.hpp"
class Task :public AbsTask
{
public:
void run() override
{
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
std::cout << "works ...... " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
}
};
int main()
{
ThreadPoolManage<Task> ThreadPool(8);
for (size_t i = 0; i < 256; i++)
{
Task task;
ThreadPool.addTask(task);
}
std::cin.get();
system("pause");
}上述就是小編為大家分享的使用C++11如何實現(xiàn)線程池了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道。
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