詳解C 17執行緒池的實現

首先介紹下類的宣告

class threadpool
;

threadpool中只有三個函式，建構函式，析構函式以及乙個enqueue(push任務佇列的函式)。

這些宣告看上去平淡無奇，但看到decltype(auto)是不是有些懵？如果你不熟悉c++14可能是不會明白這是個啥東西。decltype是用來推導型別的，和auto有什麼區別呢？decltype需要乙個引數來推導型別，是依葫蘆畫瓢進行推導的，比如以下例子

int  x = 1;
int& rx = x;
decltype(x) y = 2; //x 是int
decltype(rx) ry = y; //ry 是int&

auto的推導是比較複雜的推導，有點類似於模板的推導(除大括號初始化推導外都是相同的)，會進行引用摺疊(這裡不再贅述，《effective modern c++》有詳細的篇幅介紹)。decltype(auto)的意思就是用decltype的推導規則，來推導auto的型別，在這裡可以獲取到任務的返回值型別，在具體enqueue函式再說。

先介紹建構函式，**實現如下圖。

inline threadpool::threadpool(size_t size) :stop(false)
); //條件變數的wait函式 防止虛假喚醒
if (this->stop && this->tasks.empty())
task = std::move(this->tasks.front()); //將佇列的頭部移動給task
this->tasks.pop(); //記得出佇列
//臨界區結束 自動釋放鎖 mutex_
}task(); //執行任務
}});
}}

由於是在標頭檔案定義的建構函式實體，因此用了inline標記(不然會報重複定義錯誤)，其實這裡可以在cpp檔案實現，這樣就可以不用inline，想一想為什麼enqueue可以不用inline？在函式體中用whlile(true)迴圈等待任務的到來或者是執行緒池的析構(vs2013可能會有警告，可以換成for(;;))。迴圈內是取佇列頭執行。**中已經詳細注釋。

析構函式實現**如下

inline threadpool::~threadpool()
cond_.notify_all();//通知所有的執行緒退出迴圈
for_each(workers.begin(), workers.end(), std::mem_fn(&std::thread::join)); //等待
}

析構函式就是一些收尾工作，通知執行緒池裡所有的執行緒準備析構，停止任務進佇列，阻塞到所有的任務完成。

下面就是enqueue的實現

//原來的函式是用返回值尾序來獲取型別 在c++14之後支援decltype(auto)進行型別的推導（不熟悉decltype推導規則可以看看effective modern c++）
templatedecltype(auto) threadpool::enqueue(f&& f, args && ...args)
); }
cond_.notify_one(); //通知任意乙個執行緒接收任務
return res;
}

不熟悉可變模板引數，可以自行搜尋相關知識。result_of_t獲取到返回值型別，bind將函式和引數進行繫結，packaged_task用來包裝成非同步的函式，返回乙個shared_ptr。這裡介紹下，如果是c++11的話，那麼

decltype(auto) threadpool::enqueue(f&& f, args && ...args)

應該換成如下

auto threadpool::enqueue(f&& f, args&&... args) 
-> std::future::type>

或者是

auto threadpool::enqueue(f&& f, args&&... args) 
-> std::future>

前面介紹過了，這種叫返回值類別尾序語法。到這裡乙個簡單的執行緒池就完成了，你可以愉快地進行多執行緒玩耍了。運用起來非常簡單，樣例在github上有，你可以去看看。

對了，前文中提到為什麼enqueue為什麼可以不用inline呢？應該是成員函式是模板函式的原因，模板函式並非在定義時例項化，而在呼叫處例項化，這並不違反odr原則(一處定義原則)。具體的例項化點(poi)，是呼叫模板函式後，模板類和模板函式的例項化點並不一樣，模板類在呼叫前，模板函式在呼叫後，例項化點並非真正例項化，通常真正的例項化會在翻譯單元末尾處，詳見《c++ template》的10.3節。（如果是錯誤的，希望大神能解釋下）

其他：c++20出來了，modules和coroutines、約束新特性看起來有些意思，最近在看c++的協程，有空的也會寫個協程的實現。

詳解C 17執行緒池的實現

c 執行緒池的實現

執行緒池的c 實現

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