c++编写一个线程池

在 C++ 中，创建一个线程池可以帮助管理一组并发任务，避免频繁地创建和销毁新线程，提高性能和资源利用率。下面是一个简单的线程池实现示例，使用了 `<thread>` 和 `std::queue`：

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <thread>
#include <mutex>

class ThreadPool {
public:
    ThreadPool(size_t num_threads) : stop(false), threads(num_threads) {
        for (size_t i = 0; i < num_threads; ++i) {
            workers.emplace_back([this] {
                while (!stop) {
                    processTask();
                }
            });
        }
    }

    ~ThreadPool() {
        stop = true;
        joinAllThreads();
    }

    template<typename Func, typename... Args>
    void enqueue(Func&& func, Args&&... args) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(queue_mutex);
        tasks.push(std::make_tuple(func, std::forward<Args>(args)...));
    }

private:
    void processTask() {
        if (!tasks.empty()) {
            auto task = tasks.front();
            tasks.pop();
            executeTask(std::move(task));
        } else {
            this_thread::yield(); // 防止 CPU 过度切换
        }
    }

    void executeTask(std::tuple<Func, Args...>&& task) {
        try {
            std::apply(std::ref(callback), std::move(task));
        } catch (...) {
            std::cerr << "Error executing task!" << std::endl;
        }
    }

    void joinAllThreads() {
        for (auto& worker : workers) {
            worker.join();
        }
    }

    bool stop;
    std::queue<std::tuple<Func, Args...>> tasks;
    std::vector<std::thread> workers;
    mutable std::mutex queue_mutex;
    std::function<void(Func, Args...)>& callback = [](Func f, Args... a) { f(a...); }; // 临时函数用于保存任务

};

int main() {
    ThreadPool pool(4);
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        pool.enqueue([](int n) { std::cout << "Task " << n << " running on thread " << std::this_thread::get_id() << '\n'; }, i);
    }
    pool.joinAllThreads();
    return 0;
}

这个简单线程池的主要部分包括线程列表、一个队列用于存放待处理的任务，以及一个函数模板用于封装用户提供的回调函数。当用户提交任务时，它会添加到队列，然后唤醒并运行一个空闲的线程。