基于C++11的线程池,简洁且可以带任意多的参数

  1 #pragma once
  2 #ifndef THREAD_POOL_H
  3 #define THREAD_POOL_H
  4 
  5 #include <vector>
  6 #include <queue>
  7 #include <thread>
  8 #include <atomic>
  9 #include <condition_variable>
 10 #include <future>
 11 #include <functional>
 12 #include <stdexcept>
 13 
 14 namespace std
 15 {
 16 #define  MAX_THREAD_NUM 256
 17 
 18 //线程池,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
 19 //不支持类成员函数, 支持类静态成员函数或全局函数,Opteron()函数等
 20 class threadpool
 21 {
 22     using Task = std::function<void()>;
 23     // 线程池
 24     std::vector<std::thread> pool;
 25     // 任务队列
 26     std::queue<Task> tasks;
 27     // 同步
 28     std::mutex m_lock;
 29     // 条件阻塞
 30     std::condition_variable cv_task;
 31     // 是否关闭提交
 32     std::atomic<bool> stoped;
 33     //空闲线程数量
 34     std::atomic<int>  idlThrNum;
 35 
 36 public:
 37     inline threadpool(unsigned short size = 4) :stoped{ false }
 38     {
 39         idlThrNum = size < 1 ? 1 : size;
 40         for (size = 0; size < idlThrNum; ++size)
 41         {   //初始化线程数量
 42             pool.emplace_back(
 43                 [this]
 44                 { // 工作线程函数
 45                     for (;;)
 46                     {
 47                         std::function<void()> task;
 48                         {   // 获取一个待执行的 task
 49                             std::unique_lock<std::mutex> lock{ this->m_lock };// unique_lock 相比 lock_guard 的好处是：可以随时 unlock() 和 lock()
 50                             this->cv_task.wait(lock,
 51                                 [this] {
 52                                     return this->stoped.load() || !this->tasks.empty();
 53                                 }
 54                             ); // wait 直到有 task
 55                             if (this->stoped && this->tasks.empty())
 56                                 return;
 57                             task = std::move(this->tasks.front()); // 取一个 task
 58                             this->tasks.pop();
 59                         }
 60                         idlThrNum--;
 61                         task();
 62                         idlThrNum++;
 63                     }
 64                 }
 65             );
 66         }
 67     }
 68     inline ~threadpool()
 69     {
 70         stoped.store(true);
 71         cv_task.notify_all(); // 唤醒所有线程执行
 72         for (std::thread& thread : pool) {
 73             //thread.detach(); // 让线程“自生自灭”
 74             if(thread.joinable())
 75                 thread.join(); // 等待任务结束， 前提：线程一定会执行完
 76         }
 77     }
 78 
 79 public:
 80     // 提交一个任务
 81     // 调用.get()获取返回值会等待任务执行完,获取返回值
 82     // 有两种方法可以实现调用类成员，
 83     // 一种是使用   bind： .commit(std::bind(&Dog::sayHello, &dog));
 84     // 一种是用 mem_fn： .commit(std::mem_fn(&Dog::sayHello), &dog)
 85     template<class F, class... Args>
 86     auto commit(F&& f, Args&&... args) ->std::future<decltype(f(args...))>
 87     {
 88         if (stoped.load())    // stop == true ??
 89             throw std::runtime_error("commit on ThreadPool is stopped.");
 90 
 91         using RetType = decltype(f(args...)); // typename std::result_of<F(Args...)>::type, 函数 f 的返回值类型
 92         auto task = std::make_shared<std::packaged_task<RetType()> >(
 93             std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)
 94             );    // wtf !
 95         std::future<RetType> future = task->get_future();
 96         {    // 添加任务到队列
 97             std::lock_guard<std::mutex> lock{ m_lock };//对当前块的语句加锁  lock_guard 是 mutex 的 stack 封装类，构造的时候 lock()，析构的时候 unlock()
 98             tasks.emplace(
 99                 [task]()
100                 { // push(Task{...})
101                     (*task)();
102                 }
103             );
104         }
105         cv_task.notify_one(); // 唤醒一个线程执行
106 
107         return future;
108     }
109 
110     //空闲线程数量
111     int idlCount() { return idlThrNum; }
112 
113 };
114 
115 }
116 
117 #endif