C++线程池实现

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#线程池

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前言

最近在学习Stanford的CS149课程，这个课程是有关并行计算的，讲了很多很有用的知识，在做编程作业的过程中也遇到了很多困难，看了很多资料，我将它们整理出来，以后看也方便一些。

实现

线程池的具体实现就是将线程提前创建好放入vector等容器中，等到有任务的时候就线程就取出任务执行，没有任务就处于休眠的状态，所以线程池里头的线程的函数就是一个死循环，当我们关闭线程池的时候死循环就会退出。线程池的函数队列实现是最麻烦的，因为要考虑到不同的函数参数和返回值类型，但是参考资料里头的github里面有完整的讲述，作者写的很清楚，我就不赘述了。
具体的实现如下：

#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
#include <vector>
#include <queue>
#include <future>

class ThreadPool {
public:
    explicit ThreadPool(size_t threadNum) : stop_(false) {
        for(size_t i = 0; i < threadNum; ++i) {
            workers_.emplace_back([this]() {
                for(;;) {
                    std::function<void()> task;
                    {
                        std::unique_lock<std::mutex> ul(mtx_);
                        cv_.wait(ul, [this]() { return stop_ || !tasks_.empty(); });
                        if(stop_ && tasks_.empty()) { return; }
                        task = std::move(tasks_.front());
                        tasks_.pop();
                    }
                    task();
                }
            });
        }
    }

    ~ThreadPool() {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> ul(mtx_);
            stop_ = true;
        }
        cv_.notify_all();
        for(auto& worker : workers_) {
            worker.join();
        }
    }

    template<typename F, typename... Args>
    auto submit(F&& f, Args&&... args) -> std::future<decltype(f(args...))> {
        auto taskPtr = std::make_shared<std::packaged_task<decltype(f(args...))()>>(
            std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)
        );
        {
            std::unique_lock<std::mutex> ul(mtx_);
            if(stop_) { throw std::runtime_error("submit on stopped ThreadPool"); }
            tasks_.emplace([taskPtr]() { (*taskPtr)(); });
        }
        cv_.notify_one();
        return taskPtr->get_future();
    }

private:
    bool stop_;
    std::vector<std::thread> workers_;
    std::queue<std::function<void()>> tasks_;
    std::mutex mtx_;
    std::condition_variable cv_;
};