c++怎么实现一个简单的线程池_c++ 简单线程池实现方法-C++-PHP中文网

c++怎么实现一个简单的线程池_c++ 简单线程池实现方法

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-16 16:57:02

原创

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答案：该C++线程池通过管理固定数量的工作线程和任务队列，利用互斥锁与条件变量实现线程同步，使用std::function封装任务并通过lambda实现线程循环处理，析构时安全停止所有线程。

c++怎么实现一个简单的线程池_c++ 简单线程池实现方法

实现一个简单的C++线程池，核心是管理一组可复用的工作线程，避免频繁创建和销毁线程带来的开销。下面是一个基于标准库（std::thread、std::queue、std::mutex、std::condition_variable）的轻量级线程池实现。

线程池基本结构

一个简单线程池通常包含：

固定数量的工作线程
任务队列（存放待执行的函数对象）
互斥锁保护共享数据
条件变量用于唤醒等待线程
控制线程池是否运行的标志

代码实现

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <thread>
#include <functional>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <atomic>

class ThreadPool {
public:
    explicit ThreadPool(int numThreads) : stop(false) {
        for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
            workers.emplace_back([this] {
                while (true) {
                    std::function<void()> task;
                    {
                        std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);
                        condition.wait(lock, [this] { return stop || !tasks.empty(); });
                        if (stop && tasks.empty()) return;
                        task = std::move(tasks.front());
                        tasks.pop();
                    }
                    task();
                }
            });
        }
    }

    ~ThreadPool() {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);
            stop = true;
        }
        condition.notify_all();
        for (std::thread& worker : workers) {
            worker.join();
        }
    }

    // 添加任务，支持任意可调用对象
    template<class F>
    void enqueue(F&& f) {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);
            tasks.emplace(std::forward<F>(f));
        }
        condition.notify_one();
    }

private:
    std::vector<std::thread> workers;           // 工作线程
    std::queue<std::function<void()>> tasks;   // 任务队列
    std::mutex queue_mutex;                     // 保护任务队列
    std::condition_variable condition;          // 唤醒线程
    std::atomic<bool> stop;                     // 是否停止
};

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使用示例

下面是一个简单的测试用法：

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int main() {
    ThreadPool pool(4); // 创建4个线程的线程池

    // 提交10个任务
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        pool.enqueue([i] {
            std::cout << "Task " << i << " is running on thread "
                      << std::this_thread::get_id() << '\n';
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
        });
    }

    // 主函数退出前，pool析构会自动等待所有线程完成
    return 0;
}

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