CAFFE2中C++11实现的线程池

根据之前的总结，可以说用C++11的新特性设计一个线程池已经非常容易了，配合thread、mutex、condition_variable、lock、配以智能指针即安全又便捷，同时bind、functiond等搭配食用更佳。

caffe2是基于caffe的升级版，其中大量使用了C++的新特性，所以为了进一步熟悉这些新特性，不妨看看caffe2的一些实现。

#ifndef CAFFE2_UTILS_THREAD_POOL_H_
#define CAFFE2_UTILS_THREAD_POOL_H_

#include <condition_variable>
#include <functional>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <thread>

class TaskThreadPool{
private:
std::queue< std::function< void() > > tasks_;//任务队列，function仿函数：
//function对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹，包括函数，lambda表达式，函数指针等函数对象。
std::vector<std::thread> threads_;//线程的容器---线程池
std::mutex mutex_;
std::condition_variable condition_;
std::condition_variable completed_;
bool running_;
bool complete_;
std::size_t available_;
std::size_t total_;

public:
/// @brief Constructor.
explicit TaskThreadPool(std::size_t pool_size)
:  threads_(pool_size), running_(true), complete_(true),available_(pool_size), total_(pool_size) {
for ( std::size_t i = 0; i < pool_size; ++i ) {
threads_[i] = std::thread(
std::bind(&TaskThreadPool::main_loop, this));//绑定类的成员函数需要传入this指针
}
}

/// @brief Destructor.
~TaskThreadPool() {
// Set running flag to false then notify all threads.
{
std::unique_lock< std::mutex > lock(mutex_);
running_ = false;
condition_.notify_all();
}

try {
for (auto& t : threads_) {
t.join();//对于容器中的每一个线程都等到他执行完毕，因为c++没有主动kill线程的机制
}
}
// Suppress all exceptions.
catch (const std::exception&) {}
}

//将可用的任务加入任务队列
template <typename Task>
void runTask(Task task) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);

// 任务队列有了任务，通知线程可以开始干活了
tasks_.push(std::function<void()>(task));
complete_ = false;
condition_.notify_one();
}

/// @brief Wait for queue to be empty
void waitWorkComplete() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
if (!complete_)
completed_.wait(lock);
}

private:
//线程池入口
void main_loop() {
while (running_) {
// 如果任务队列是空的，那就等着吧，直到队列中有task被push
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
while (tasks_.empty() && running_) {
condition_.wait(lock);
}
// 如果线程池不工作了，直接退出；
if (!running_) break;

{
std::function< void() > task = tasks_.front();//从任务队列中弹出函数
tasks_.pop();

--available_;//相应地减少线程池中可用的线程个数

lock.unlock();

try {
task();//线程执行任务
}

catch ( const std::exception& ) {}

//再次获取锁
lock.lock();

//线程执行完毕，线程池内可用线程+1s
++available_;
if (tasks_.empty() && available_ == total_) {
complete_ = true;
completed_.notify_one();
}
}
}
}
};

#endif