网站开发敬请期待,dw软件代码大全,成都网站建设方案服务,赞赏分享wordpress代码阅读导航 引言一、线程池简单介绍二、Linux下线程池代码⭕Makefile文件⭕ . h 头文件✅Task.hpp✅thread.hpp✅threadPool.hpp ⭕ . cpp 文件✅testMain.cpp 三、线程池的优点温馨提示 引言 在Linux下#xff0c;线程池是一种常见的并发编程模型#xff0c;它能够有效地管理… 阅读导航 引言一、线程池简单介绍二、Linux下线程池代码⭕Makefile文件⭕ . h 头文件✅Task.hpp✅thread.hpp✅threadPool.hpp ⭕ . cpp 文件✅testMain.cpp 三、线程池的优点温馨提示 引言 在Linux下线程池是一种常见的并发编程模型它能够有效地管理多个线程提高系统的性能和资源利用率。通过线程池可以实现多生产者多消费者模型有效地处理并发任务提升系统的响应速度和吞吐量。在本文中我们将深入探讨如何在Linux环境下创建线程池以及线程池的实现原理和使用技巧。通过深入理解线程池的概念和应用我们可以更好地应对复杂的并发编程场景从而提升系统的稳定性和性能表现。让我们一起探索Linux下线程池的奥秘为并发编程的世界增添新的色彩 一、线程池简单介绍 线程池是一种并发编程技术用于管理和复用多个线程以提高系统的性能和资源利用率。在线程池中一定数量的线程被预先创建并保存在池中当需要执行任务时从线程池中选择一个空闲的线程来处理任务任务执行完毕后线程将返回到线程池中等待下一个任务。 通过使用线程池可以避免频繁地创建和销毁线程减少了线程创建和销毁的开销同时也控制了并发线程的数量避免系统资源被过度占用。线程池还可以根据系统负载情况动态调整线程数量以更好地适应不同的工作负载。 二、Linux下线程池代码 ⭕Makefile文件 thread_pool:testMain.cppg -o $ $^ -stdc11 -lpthread #-DDEBUG_SHOW clean:rm -f thread_pool这个 Makefile 包含了两个规则一个用于编译名为testMain.cpp的程序并生成名为thread_pool的可执行文件另一个用于清理生成的可执行文件。你可以使用make命令编译程序使用make clean命令清理生成的可执行文件。 ⭕ . h 头文件 ✅Task.hpp #pragma once#include iostream #include string #include functional// 定义函数类型 func_t用于表示可以接受两个整型参数并返回一个整型结果的函数 typedef std::functionint(int, int) func_t;// Task 类表示一个任务 class Task { public:// 默认构造函数Task() {}// 带参数的构造函数初始化任务的成员变量Task(int x, int y, func_t func) : x_(x), y_(y), func_(func){}// 重载 () 运算符实现任务的执行void operator()(const std::string name){// 在控制台输出任务执行的结果std::cout 线程 name 处理完成, 结果是: x_ y_ func_(x_, y_) std::endl;}public:int x_; // 任务的参数 xint y_; // 任务的参数 yfunc_t func_; // 保存任务所需执行的函数 }; ✅thread.hpp #pragma once #include iostream #include string #include cstdio// 定义函数指针类型 fun_t表示可以接受一个 void* 类型参数并返回一个 void* 类型结果的函数指针 typedef void *(*fun_t)(void *);// 线程数据结构用于保存线程的参数和名称 class ThreadData { public:void *args_; // 线程参数std::string name_; // 线程名称 };// 线程类用于创建和管理线程 class Thread { public:// 构造函数初始化线程对象Thread(int num, fun_t callback, void *args) : func_(callback){// 设置线程名称为 Thread-numchar nameBuffer[64];snprintf(nameBuffer, sizeof nameBuffer, Thread-%d, num);name_ nameBuffer;// 设置线程数据的参数和名称tdata_.args_ args;tdata_.name_ name_;}// 启动线程void start(){pthread_create(tid_, nullptr, func_, (void*)tdata_);}// 等待线程结束void join(){pthread_join(tid_, nullptr);}// 获取线程名称std::string name(){return name_;}// 析构函数~Thread(){}private:std::string name_; // 线程名称fun_t func_; // 线程执行的函数指针ThreadData tdata_; // 线程数据pthread_t tid_; // 线程 ID }; ✅threadPool.hpp #pragma once #include iostream #include vector #include string #include queue #include unistd.h #include thread.hpp// 互斥锁类封装了互斥锁的操作 class Mutex { public:Mutex(pthread_mutex_t *mtx) : pmtx_(mtx){}void lock(){pthread_mutex_lock(pmtx_);}void unlock(){pthread_mutex_unlock(pmtx_);}~Mutex(){}private:pthread_mutex_t *pmtx_; };// RAII风格的加锁方式构造时加锁析构时解锁 class lockGuard { public:lockGuard(pthread_mutex_t *mtx) : mtx_(mtx){mtx_.lock();}~lockGuard(){mtx_.unlock();}private:Mutex mtx_; };// 默认线程数 const int g_thread_num 3;// 线程池类模板 template class T class ThreadPool { public:// 获取互斥锁指针pthread_mutex_t *getMutex(){return lock;}// 判断任务队列是否为空bool isEmpty(){return task_queue_.empty();}// 等待条件变量void waitCond(){pthread_cond_wait(cond, lock);}// 获取待执行任务T getTask(){T t task_queue_.front();task_queue_.pop();return t;}private:// 构造函数初始化线程池ThreadPool(int thread_num g_thread_num) : num_(thread_num){pthread_mutex_init(lock, nullptr);pthread_cond_init(cond, nullptr);for (int i 1; i num_; i){threads_.push_back(new Thread(i, routine, this));}}ThreadPool(const ThreadPoolT other) delete;const ThreadPoolT operator(const ThreadPoolT other) delete;public:// 获取线程池单例static ThreadPoolT *getThreadPool(int num g_thread_num){if (nullptr thread_ptr){lockGuard lockguard(mutex);if (nullptr thread_ptr){thread_ptr new ThreadPoolT(num);}}return thread_ptr;}// 启动线程池中的线程void run(){for (auto iter : threads_){iter-start();std::cout iter-name() 启动成功 std::endl;}}// 线程执行的函数static void *routine(void *args){ThreadData *td (ThreadData *)args;ThreadPoolT *tp (ThreadPoolT *)td-args_;while (true){T task;{lockGuard lockguard(tp-getMutex());while (tp-isEmpty())tp-waitCond();task tp-getTask();}task(td-name_);}}// 向任务队列中添加任务void pushTask(const T task){lockGuard lockguard(lock);task_queue_.push(task);pthread_cond_signal(cond);}// 析构函数销毁线程池~ThreadPool(){for (auto iter : threads_){iter-join();delete iter;}pthread_mutex_destroy(lock);pthread_cond_destroy(cond);}private:std::vectorThread * threads_; // 线程对象数组int num_; // 线程数量std::queueT task_queue_; // 任务队列static ThreadPoolT *thread_ptr; // 线程池单例指针static pthread_mutex_t mutex; // 线程池单例的互斥锁pthread_mutex_t lock; // 线程池内部使用的互斥锁pthread_cond_t cond; // 线程池内部使用的条件变量 };// 静态成员初始化 template typename T ThreadPoolT *ThreadPoolT::thread_ptr nullptr;template typename T pthread_mutex_t ThreadPoolT::mutex PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; ⭕ . cpp 文件 ✅testMain.cpp #include threadPool.hpp // 包含线程池头文件 #include Task.hpp // 包含任务类的头文件 #include ctime #include cstdlib #include iostream #include unistd.hint main() {srand((unsigned long)time(nullptr) ^ getpid()); // 初始化随机数种子// 获取线程池单例并运行线程ThreadPoolTask::getThreadPool()-run();while(true){// 生产任务的过程制作任务的时候要花时间int x rand() % 100 1; // 随机生成一个范围在1到100之间的整数xusleep(7721); // 模拟制作任务需要的时间int y rand() % 30 1; // 随机生成一个范围在1到30之间的整数yTask t(x, y, [](int x, int y) - int { // 创建任务对象t执行加法操作return x y;});std::cout 制作任务完成: x y ? std::endl; // 输出任务信息// 推送任务到线程池中ThreadPoolTask::getThreadPool()-pushTask(t);sleep(1); // 暂停一秒钟}return 0; }这段代码主要实现了一个简单的任务生产者不断地生成任务并将任务推送到线程池中执行。 三、线程池的优点 线程池能够有效地管理线程提高系统的性能和响应速度同时简化了线程管理的复杂性是多线程编程中常用的一种技术。下面是它的优点 提高性能线程池可以减少线程创建和销毁的开销通过重用线程避免了频繁地创建和销毁线程所带来的性能损耗。 控制并发度线程池可以限制同时执行的线程数量从而控制系统的并发度防止因为过多线程导致系统资源被耗尽。 提高响应速度由于线程池中的线程已经创建好并处于就绪状态当任务到达时可以立即执行从而减少了任务等待执行的时间提高了系统的响应速度。 简化线程管理线程池封装了线程的创建、销毁、调度等操作简化了线程管理的复杂性提高了代码的可维护性。 控制资源占用线程池可以限制系统中同时存在的线程数量从而控制系统对资源如内存、CPU的占用防止资源被耗尽导致系统崩溃。 总而言之线程池提供了一种高效、可控的线程管理机制适用于处理大量并发任务的场景是提高系统性能和响应速度的重要工具之一。 温馨提示 感谢您对博主文章的关注与支持如果您喜欢这篇文章可以点赞、评论和分享给您的同学这将对我提供巨大的鼓励和支持。另外我计划在未来的更新中持续探讨与本文相关的内容。我会为您带来更多关于Linux以及C编程技术问题的深入解析、应用案例和趣味玩法等。如果感兴趣的话可以关注博主的更新不要错过任何精彩内容 再次感谢您的支持和关注。我们期待与您建立更紧密的互动共同探索Linux、C、算法和编程的奥秘。祝您生活愉快排便顺畅