threadpool 管理一个任务队列,一个线程队列,然后每次取一个任务分配给一个线程去做,循环往复。当限制只创建一个线程,这样就是一个完全的任务队列了。可以提交变参函数或拉姆达表达式的匿名函数执行,可以获取执行返回值。
拥有以下特性:
- 基于C++11的线程池,代码简洁,仅上百行代码。
- 由于可变参数模板,支持非固定参数的、无参数数量限制。
- 支持自动释放多余空闲线程,避免峰值过后多余的空闲进程, 线程更优雅的结束。
即使懂原理也不代表能写出程序,上面用了众多c++11的"奇技淫巧",下面进行简单描述。
- using Task = function<void()> 是类型别名,简化了 typedef 的用法。function<void()> 可以认为是一个函数类型,接受任意原型是 void() 的函数,或是函数对象,或是匿名函数。void() 意思是不带参数,没有返回值。
- pool.emplace_back([this]{...}) 和 pool.push_back([this]{...}) 功能一样,只不过前者性能会更好;
- pool.emplace_back([this]{...}) 是构造了一个线程对象,执行函数是拉姆达匿名函数;
- 所有对象的初始化方式均采用了 {},而不再使用 () 方式,因为风格不够一致且容易出错;
- 匿名函数: [this]{...} 不多说。[] 是捕捉器,this 是引用域外的变量 this指针, 内部使用死循环, 由cv_task.wait(lock,[this]{...}) 来阻塞线程;
- delctype(expr) 用来推断 expr 的类型,和 auto 是类似的,相当于类型占位符,占据一个类型的位置;auto f(A a, B b) -> decltype(a+b) 是一种用法,不能写作 decltype(a+b) f(A a, B b),为啥?! c++ 就是这么规定的!
- commit 方法是不是略奇葩!可以带任意多的参数,第一个参数是 f,后面依次是函数 f 的参数(注意:参数要传struct/class的话,建议用pointer,小心变量的作用域)! 可变参数模板是 c++11 的一大亮点,够亮!至于为什么是 Arg... 和 arg... ,因为规定就是这么用的!
- commit 直接使用智能调用stdcall函数,但有两种方法可以实现调用类成员,一种是使用 bind: .commit(std::bind(&Dog::sayHello, &dog)); 一种是用 mem_fn: .commit(std::mem_fn(&Dog::sayHello), &dog);
- make_shared 用来构造 shared_ptr 智能指针。用法大体是 shared_ptr p = make_shared(4) 然后 *p == 4 。智能指针的好处就是, 自动 delete !
- bind 函数,接受函数 f 和部分参数,返回currying后的匿名函数,譬如 bind(add, 4) 可以实现类似 add4 的函数!
- forward() 函数,类似于 move() 函数,后者是将参数右值化,前者是... 肿么说呢?大概意思就是:不改变最初传入的类型的引用类型(左值还是左值,右值还是右值);
- packaged_task 就是任务函数的封装类,通过 get_future 获取 future , 然后通过 future 可以获取函数的返回值(future.get());packaged_task 本身可以像函数一样调用 () ;
- queue 是队列类, front() 获取头部元素, pop() 移除头部元素;back() 获取尾部元素,push() 尾部添加元素;
- lock_guard 是 mutex 的 stack 封装类,构造的时候 lock(),析构的时候 unlock(),是 c++ RAII 的 idea;
- condition_variable cv; 条件变量, 需要配合 unique_lock 使用;unique_lock 相比 lock_guard 的好处是:可以随时 unlock() 和 lock()。 cv.wait() 之前需要持有 mutex,wait 本身会 unlock() mutex,如果条件满足则会重新持有 mutex。
- 最后线程池析构的时候,join() 可以等待任务都执行完在结束,很安全!
Linux系统下采用编译方式:
$ g++ -o threadpool Main.cpp -std=c++11 # 编译方式 $ ./threadpool # 执行
代码是 me "写"的,但是思路来自 Internet, 特别是这个线程池实现(基本 copy 了这个实现,加上这位同学的实现和解释,好东西值得 copy ! * 然后综合更改了下,更加简洁