C++线程池实现与 Locker 类详解

本文主要介绍了如何在C++中实现线程池，通过使用互斥锁、条件变量和任务队列来协调多个线程的工作。线程池是一种有效的并发编程技术，它通过预先创建一组线程并维护一个任务列表，使得线程可以高效地处理异步任务，减少了线程频繁创建和销毁的开销。 在给出的代码中，`locker.h` 文件定义了一个简单的互斥锁类 `locker`，基于POSIX线程库(`pthread.h`)。互斥锁是多线程同步的关键工具，用于确保同一时间只有一个线程能访问被保护的资源。`locker` 类的构造函数初始化互斥锁，析构函数销毁它。`lock()` 和 `unlock()` 方法分别用于锁定和解锁资源，确保线程安全地访问任务队列。 `locker.cpp` 文件提供了 `locker` 类的实现，实现了互斥锁的初始化和销毁。 `task_list.h` 文件中，首先包含了必要的头文件，如 `list`（用于存储任务）、`locker.h`（用于线程安全）和 `semaphore.h`（可能会用于线程同步）。定义了 `task_info` 结构体，用于封装线程函数及其参数。`THREAD_FUNC` 是一个指向返回 `void*` 的函数指针类型，`task_info` 中的 `func` 成员是线程执行的函数，`parm0`、`parm1` 和 `parm2` 用于传递额外的参数。`TASK_LIST` 是一个包含 `task_info` 指针的列表，用于存储待执行的任务。 线程池的实现通常包括以下步骤： 1. 初始化线程池：创建一定数量的工作线程，并创建一个任务队列。 2. 添加任务：当有新任务时，将其添加到任务队列，并通知工作线程检查是否有新的任务。 3. 工作线程执行任务：每个工作线程在空闲时会尝试从任务队列中取出任务进行执行。在取出任务时需要使用互斥锁确保线程安全。 4. 销毁线程池：当所有任务完成或线程池需要关闭时，通知工作线程停止，等待所有线程退出，然后释放资源。 线程池的实现可以进一步优化，例如，通过使用条件变量来提高线程间的同步效率，或者使用信号量来限制并发执行的任务数量。此外，还可以添加任务调度策略，如优先级队列，以更高效地处理不同优先级的任务。 C++中的线程池实现涉及到多线程编程的基本概念，如互斥锁、线程同步和任务管理，这些是理解和设计高并发系统的基础。通过合理利用这些技术，可以构建出高效、可扩展的并发程序。