C++实现线程池及pthread简单应用
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更新于2024-09-01
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"C++实现简单的线程池,利用pthread库创建线程池,并通过封装信号量和互斥锁简化业务代码,具有良好的移植性。示例代码包括一个主程序和两个类:CThreadManager(线程管理类)和CThread(线程类)。"
在C++中,线程池是一种优化的多线程处理形式,它预先创建了一组线程,当有任务需要执行时,可以从线程池中取出一个线程来执行任务,完成后线程返回线程池,而不是立即销毁。线程池的主要优点在于避免了频繁创建和销毁线程带来的性能开销,同时能更好地控制系统的并发度。
本示例中,`CThreadManager` 类是线程池的实现核心,它负责管理线程的生命周期,包括线程的创建、调度和销毁。在`CThreadManager`的构造函数中,根据指定的最大线程数创建线程并启动。每个新创建的线程会执行`ManageFunction`函数,这是一个无限循环,用于检查工作队列是否有待处理的任务。
`CThread` 类是线程的抽象,它实现了线程的启动(`start`)和结束(`end`)操作。在线程的运行函数中,通常会有一个循环等待工作队列中的任务,当有任务可用时,线程会获取任务并执行。在这个例子中,任务是通过函数指针传递的,例如`Count`函数,它接收一个整数参数,计算其平方,并打印结果。
在主程序`main`中,首先创建`CThreadManager`的实例,将业务函数`Count`和最大线程数传入。然后,将需要计算的数字添加到工作队列,接着使用信号量唤醒线程,让它们开始处理任务。由于线程池中可能存在多个线程,所以可能需要使用互斥锁来确保线程安全地访问工作队列。在示例中,`PostSem`函数用于增加信号量的值,从而唤醒等待的线程。
线程池的另一个关键特性是其可移植性。由于C++标准库不包含原生的线程支持,因此通常需要依赖如POSIX线程(pthread)这样的平台特定库。在不同的系统上,只要实现了相同的接口,如`pthread_create`和`pthread_join`,线程池的代码就可以轻松地在不同平台上复用。
总结来说,这个C++线程池实现的核心思想是利用线程池来提高多线程环境下的效率,通过封装线程、工作队列、信号量和互斥锁,简化了多线程编程的复杂性。在实际应用中,可以根据具体需求扩展`CThreadManager`和`CThread`,比如添加线程优先级、任务调度策略等功能,以满足更复杂的并发场景。
2024-03-08 上传
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