C++11 实现：高效线程池（threadpool）支持任意参数

本文介绍了一个基于C++11标准实现的线程池，适用于处理可携带任意数量参数的任务，能够方便地执行匿名函数或拉姆达表达式。线程池通过管理任务队列和线程集合，实现了任务的异步执行和线程的高效利用。 在C++11中，标准库引入了对并发编程的支持，但高级功能如线程池仍需自定义实现。线程池是一种管理线程的机制，它维护着一个线程池，用于执行来自多个任务源的工作。通常，线程池会包含一个任务队列，当有新任务到来时，线程池会从队列中取出任务并分配给空闲线程执行，而不是每次都创建新的线程，从而提高了性能和效率。 给出的线程池实现包括以下几个关键组件： 1. **线程池（`pool`）**：由`std::thread`对象组成的容器，每个对象代表一个运行中的线程。这些线程会从任务队列中取出任务执行。 2. **任务队列（`tasks`）**：使用`std::queue`存储待执行的`Task`对象，`Task`是类型为`std::function<void()>`的别名，它可以包装任何无参数的可调用对象，包括函数指针、成员函数指针、拉姆达表达式等。 3. **同步机制**：通过`std::mutex`（互斥锁`m_lock`）和`std::condition_variable`（条件变量`cv_task`）实现线程间的同步。互斥锁用于保护任务队列的访问，条件变量则用于线程等待任务的到来或线程池关闭的通知。 4. **状态标志**：`std::atomic<bool>`类型的`stoped`标志用于控制线程池的停止，当设置为true时，所有线程将停止从任务队列中取出任务。`std::atomic<int>`类型的`idlThrNum`记录空闲线程的数量。 5. **构造函数**：初始化线程池，根据指定的大小创建线程。如果大小小于1，则默认至少创建一个线程。 6. **成员函数**：线程池提供`enqueue`方法来提交任务，`dequeue`方法用于线程从队列中取出任务，`join`方法等待所有线程完成，以及`stop`方法停止线程池。 在实际应用中，这样的线程池可以有效地管理并发任务，提高系统资源利用率，避免频繁创建和销毁线程的开销，并且支持灵活的任务类型，包括匿名函数和拉姆达表达式，使得代码更简洁易用。然而，要注意的是，线程池并不直接支持类成员函数的执行，除非它们是静态成员函数或者使用函数指针、std::bind等方式将类对象和成员函数绑定在一起。此外，虽然这个实现提供了基本的线程池功能，但在实际项目中可能需要额外考虑错误处理、任务优先级、线程超时等复杂情况。