C++线程池学习 Day04

基于前三天的深入分析，第四天的目标是：自己复现整个线程池项目。

首先，我们在Ubuntu虚拟机中创建一个MyThreadPool文件夹：

输入code .

就可以使用vscode打开这个文件夹了

包含了必要的头文件后，我们先声明ThreadPool类

线程池就如同一个流水线工厂，工厂里要有执行任务的工人（线程vector）、任务传送带（任务队列）、提交任务的送货员（enqueue函数）、上下班信号（stop）、中途休息信号（条件变量）。分析完后，我们明确了ThreadPool类的内容。

接着是构造函数与析构函数。在创建工厂后，我们需要立刻招聘工人，所以我们在构造函数中创建好线程，具体多少个由用户自己定义，所以要传一个参数，用来表示创建的线程数量。析构函数发送下班信号，通知左右线程，并等待所有线程做完手头的工作，因此不需要任何参数。

接下来到enqueue函数。用户通过它提交任务（函数），用户具体提交什么函数、它的参数是什么有多少，这个需要等用户具体提交任务的时候才知道。因此，我们不能把这个enqueue函数的参数写死了，使用模板即可解决这个问题。

enqueue函数返回什么？在enqueue中我们提交了任务，提醒任意一个工人来执行任务，然后enqueue函数就结束了。这个时候工人可能还没有执行完任务，所以，这个任务的生命周期必须要超过enqueue函数的生命周期。因此，我们在堆上开辟空间给这个任务，然后用指针管理这片内存。具体是什么指针，后续再说。为了统一，任务队列中的元素都是返回值为void()的无参可调用对象。如何拿到任务执行完的结果？所以，我们希望使用std::future，因此我们可以配合std::packaged_task使用，因为它提供了get_future()接口。这样一来，我们将任务打包，在堆上开辟内存给这个std::packaged_task对象，用指针ptr去管理它，后续这个任务执行完毕后，我们可以通过ptr->get_future()获取和这个std::packaged有共享资源的std::future，这样就可以获取到结果了。

因此，enqueue函数应该返回一个std::future，这个std::future是什么类型的？这个类型就是用户提交的函数返回的类型，具体是什么需要等到用户提交了才知道，但没关系，我们使用了模板。用户提交的函数返回的类型就是std::invoke_result_t<F,Args...>，不需要加typename，因为这本身就是一个类型。为了方便，我们给它起一个别名return_type。所以enqueue函数返回的就是std::future<return_type>对象。但由于这个return_type是编译期才确定的，所以enqueue函数的返回值，我们用auto处理即可。

❓追问：为什么函数f也要完美转发？

答：函数也有左右值之分。

// 1. 函数指针（左值）
void func() {}
enqueue(func);            // 左值
​
// 2. Lambda表达式（左值或右值）
auto lambda = []{};
enqueue(lambda);          // 左值
enqueue([]{ return 42; }); // 右值
​
// 3