使用c++11 实现一个简单的线程池

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使用c++11 实现一个简单的线程池

说明：这里面使用了c++ 新特性：可变参数模版，lambda 表达式，互斥锁，c++11 库的多线程等，function 包装器，完美准发等等知识，可以参考一下内容。每个问题都有详细得说明。

C++ 11 新特性(一）_cat_fish_rain的博客-CSDN博客

C++ 11新特性（二）-CSDN博客

C++ 11 (三）-CSDN博客

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <functional>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>class ThreadPool
{
public:ThreadPool(size_t numThreads) : stop(false){for (size_t i = 0; i < numThreads; ++i){workers.emplace_back([this]{while (true) {std::function<void()> task;{std::unique_lock<std::mutex> lock(queueMutex);condition.wait(lock, [this] { return stop || !tasks.empty(); });if (stop && tasks.empty()) {return;}task = std::move(tasks.front());tasks.pop();}task();} });}}template <class F, class... Args>void enqueue(F &&f, Args &&...args){{std::unique_lock<std::mutex> lock(queueMutex);tasks.emplace([&]{ f(args...); });}condition.notify_one();}~ThreadPool(){{std::unique_lock<std::mutex> lock(queueMutex);stop = true;}condition.notify_all();for (std::thread &worker : workers){worker.join();}}private:std::vector<std::thread> workers;std::queue<std::function<void()>> tasks;std::mutex queueMutex;std::condition_variable condition;bool stop;
};// 示例任务函数
void taskFunction(int id)
{std::cout << "Task " << id << " is being processed." << std::endl;std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));std::cout << "Task " << id << " is done." << std::endl;
}int main()
{ThreadPool pool(4); // 创建一个拥有4个线程的线程池// 向线程池中添加任务for (int i = 0; i < 8; ++i){pool.enqueue(taskFunction, i);}// 等待所有任务完成std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));system("pause");return 0;
}

分析： 

hreadPool类的构造函数接受一个参数numThreads，表示线程池中的线程数量。在构造函数中，通过一个循环创建了numThreads个线程，并将它们存储在workers向量中。

每个线程的执行函数是一个lambda表达式，它会不断地从任务队列中取出任务并执行。在每次循环中，线程会先获取一个互斥锁queueMutex，然后调用条件变量condition的wait函数等待条件满足。条件满足的条件是stop为true或者任务队列不为空。如果stop为true且任务队列为空，线程会退出循环，结束执行。否则，线程会取出任务队列的头部任务，并执行该任务。执行完任务后，线程会继续下一次循环。

ThreadPool类还提供了一个enqueue函数，用于向任务队列中添加任务。enqueue函数接受一个可调用对象f和其参数args。在enqueue函数中，首先获取互斥锁queueMutex，然后将一个lambda表达式封装了f和args，并将该lambda表达式添加到任务队列中。最后，通过条件变量condition的notify_one函数通知一个等待的线程有新任务可执行。

ThreadPool类的析构函数首先设置stop为true，然后通过条件变量condition的notify_all函数通知所有等待的线程停止执行。最后，使用join函数等待所有线程执行完毕。

在main函数中，首先创建了一个拥有4个线程的线程池pool。然后，通过一个循环向线程池中添加了8个任务，每个任务都是调用taskFunction函数，并传入一个不同的id参数。接着，通过std::this_thread::sleep_for函数等待所有任务完成。最后，使用system函数暂停程序的执行，以便在控制台中查看输出结果。