C++11简化线程池的实现

我想用C语言写过线程池的朋友因该都知道用C语言写一个线程池有多么的麻烦，代码差不多300行左右，而且不易阅读。记得大二寒假第一次写线程池用的就是C语言，当时先参考了别人用C写的代码，说实话看起来真困难，因为C写出来的结构好乱，代码又多。

我最近在实现一个自己的简单C++网络库(欢迎指点https://github.com/Miaoshuai/netlib)，需要一个线程池，本来可以直接用之前拿C写的那个，但我不太想用那个，于是我就结合C++11一些新特新写了一个代码很少，阅读起来更简单的线程池，在这里分享给大家

线程池类的定义

#ifndef THREAD_POOL_H_
#define THREAD_POOL_H_

#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <list>
#include <vector>
#include <memory>
#include <functional>

namespace netlib
{
class ThreadPool
{
public:
typedef std::function<void(void)> Task;
ThreadPool(int threadNumber);
~ThreadPool();

//往任务队列里添加任务
bool append(Task task);

//启动线程池
bool start(void);

//停止线程池
bool stop(void);

private:
//线程所执行的工作函数
void threadWork(void);

std::mutex mutex_;                                              //互斥锁
std::condition_variable_any condition_empty_;                   //当任务队列为空时的条件变量
std::list<Task> tasks_;                                         //任务队列
bool running_;                                                  //线程池是否在运行
int threadNumber_;                                              //线程数
std::vector<std::shared_ptr<std::thread>> threads_;             //用来保存线程对象指针
};
}

#endif

线程池类的实现

#include "thread_pool.h"
#include <stdio.h>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <memory>
#include <functional>
#include <unistd.h>

using namespace netlib;

ThreadPool::ThreadPool(int threadNumber)
:threadNumber_(threadNumber),
running_(true),
threads_(threadNumber_)
{

}

ThreadPool::~ThreadPool()
{
if(running_)
{
stop();
}
}

bool ThreadPool::start(void)
{
for(int i = 0; i < threadNumber_; i++)
{
threads_.push_back(std::make_shared<std::thread>(std::bind(&ThreadPool::threadWork,this)));//循环创建线程
}
usleep(500);
printf("线程池开始运行\n");
return true;
}

bool ThreadPool::stop(void)
{
if(running_)
{
running_= false;
for(auto t : threads_)
{
t->join();  //循环等待线程终止
}
}
return true;
}

bool ThreadPool::append(Task task)
{
std::lock_guard<std::mutex> guard(mutex_);
tasks_.push_front(task);   //将该任务加入任务队列
condition_empty_.notify_one();//唤醒某个线程来执行此任务
return true;
}

void ThreadPool::threadWork(void)
{
Task task = NULL;
while(running_)
{
{
std::lock_guard<std::mutex> guard(mutex_);
if(tasks_.empty())
{
condition_empty_.wait(mutex_);  //等待有任务到来被唤醒
}
if(!tasks_.empty())
{
task = tasks_.front();  //从任务队列中获取最开始任务
tasks_.pop_front();     //将取走的任务弹出任务队列
}
else
{
continue;
}
}
task(); //执行任务
}
}

线程池的测试代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <functional>
#include "thread_pool.h"
#include <unistd.h>

void fun(void)
{
std::cout<<"hello"<<std::endl;
}

int main(int argc,char **argv)
{
netlib::ThreadPool pool(10);
pool.start();
while(1)
{
pool.append(fun);
}
return 0;
}

请读者自行测试

需要注意的是当我们的任务函数的参数非空时，我们只需用C++11的std::bind绑定一下其参数即可

具体实例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <functional>
#include "thread_pool.h"
#include <unistd.h>

void fun(std::string s)
{
std::cout<<s<<std::endl;
}

int main(int argc,char **argv)
{
netlib::ThreadPool pool(10);
pool.start();
while(1)
{
pool.append(std::bind(fun,std::string("hello")));
}
return 0;
}