嵌入式八股，手撕线程池（C++）
线程池的主要目的是复用线程资源，减少线程创建和销毁的开销，同时提高程序的并发性能。也就是说，我创建一个线程对象，他可以复用，线程池里有多个线程对象，有任务来了，我调用一个，用完了，我再放回去。
线程池优点
提高线程利用率
提高响应速率
便于同一管理线程对象
可以控制最大并发数
C++实现
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <functional>
#include <future>
#include <memory>
class threadpools
{
private:
/* data */
std::vector<std::thread> threads;// 一个线程数组,用来加入线程,线程池那个池
std::queue<std::function<void()>> task_q;//一个任务队列,用来发布任务，等待消费者来取
std::mutex mtx;//一个互斥量
std::condition_variable conditon;//条件变量，防止为空后继续取任务,起通知作用，管理多个线程
bool stop;//控制线程池的开始与结束
public:
threadpools(int threadnums);
~threadpools();
template <class F, class... Args>
void add_task(F&& f, Args&&... args);
std::atomic<int> task_count; // 添加一个任务计数器，防止主程序退出了，线程池里一个任务都没执行,我直接写公有了，不要学我
};
threadpools::threadpools(int threadnums):stop(false), task_count(0) {
//加线程到池中到最大数目
for (int i = 0; i < threadnums; i++)
{
threads.emplace_back({//加入线程，push会拷贝加入的变量，这个不会
while (1)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);//创建一个直接上锁
conditon.wait(lock,{
return !this->task_q.empty() || stop;});//任务为空或线程池终止就等待结束，继续上锁，线程会卡在这里
if(stop&&task_q.empty()){//一个双重检测，防止任务被其它线程取到了，导致任务列表为空从而报错，即竞态条件
return;
}
//如果任务队列里有任务，我就取一个任务去完成
std::function<void()> task(std::move(task_q.front()));
task_q.pop();
lock.unlock();//取到了解锁，让其它线程去取
task();
task_count--;
}
});
}
}
threadpools::~threadpools()
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
stop = true;
conditon.notify_all();//通知所有线程工作，取完所有任务
for (auto& t:threads)
{
t.join();
}
}
//用函数模版写一个加入任务的函数
template <class F, class... Args>
void threadpools::add_task(F &&f, Args&&... args){
std::function<void()> task = std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...);
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
task_q.emplace(std::move(task));
task_count++; // 添加任务，计数器加一
conditon.notify_one();
}
int main(){
threadpools pool(4);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
std::cout << "加入任务: " << i << std::endl;
pool.add_task( {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
printf("任务%d已完成\n", i);
});
}
// 等待线程池中的任务完成
while (pool.task_count > 0) {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
}
return 0;
}
100行左右的CPP线程池实现，实现结果如下
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ffa42d50b5004c968999c25ee9d1d6c7.png
我在执行add_task函数之前就输出了参加任务，按顺序参加，但输出任务实现的顺序是打乱的，符合线程池结果。
代码里还涉及到一些CPP11的新特性，比如完美转发，需要重点关注。
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