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#pragma once
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#ifndef THREAD_POOL_H
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#define THREAD_POOL_H
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#include <vector>
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#include <queue>
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#include <atomic>
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#include <future>
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//#include <condition_variable>
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//#include <thread>
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//#include <functional>
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#include <stdexcept>
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//线程池最大容量,应尽量设小一点
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#define THREADPOOL_MAX_NUM 16
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//线程池是否可以自动增长(如果需要,且不超过 THREADPOOL_MAX_NUM)
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//#define THREADPOOL_AUTO_GROW
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//线程池,可以提交变参函数或拉姆达表达式的匿名函数执行,可以获取执行返回值
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//不直接支持类成员函数, 支持类静态成员函数或全局函数,Opteron()函数等
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class threadpool
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{
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public:
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inline threadpool(unsigned short size = 4) { _initSize = size; addThread(size); }
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inline ~threadpool()
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{
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_run=false;
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_task_cv.notify_all(); // 唤醒所有线程执行
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for (thread& thread : _pool) {
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//thread.detach(); // 让线程“自生自灭”
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if (thread.joinable())
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thread.join(); // 等待任务结束， 前提：线程一定会执行完
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}
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}
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unsigned short _initSize; //初始化线程数量
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using Task = function<void()>; //定义类型
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public:
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struct NamedTask
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{
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std::string name; // 任务名称
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Task task; // 任务函数
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};
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vector<thread> _pool; //线程池
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//queue<Task> _tasks; //任务队列
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std::queue<NamedTask> _tasks; // 存储任务队列:增加task命名 by wcw
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mutex _lock; //任务队列同步锁
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#ifdef THREADPOOL_AUTO_GROW
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mutex _lockGrow; //线程池增长同步锁
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#endif // !THREADPOOL_AUTO_GROW
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condition_variable _task_cv; //条件阻塞
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atomic<bool> _run{ true }; //线程池是否执行
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atomic<int> _idlThrNum{ 0 }; //空闲线程数量
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public:
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// 提交一个任务
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// 调用.get()获取返回值会等待任务执行完,获取返回值
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// 有两种方法可以实现调用类成员，
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// 一种是使用 bind： .commit(std::bind(&Dog::sayHello, &dog));
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// 一种是用 mem_fn： .commit(std::mem_fn(&Dog::sayHello), this)
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template<class F, class... Args>
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auto commit(const std::string& taskName, F&& f, Args&&... args) -> future<decltype(f(args...))>
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{
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if (!_run) // stoped ??
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throw runtime_error("commit on ThreadPool is stopped.");
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using RetType = decltype(f(args...)); // typename std::result_of<F(Args...)>::type, 函数 f 的返回值类型
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auto task = make_shared<packaged_task<RetType()>>(
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bind(forward<F>(f), forward<Args>(args)...)
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); // 把函数入口及参数,打包(绑定)
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future<RetType> future = task->get_future();
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{ // 添加任务到队列
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lock_guard<mutex> lock{ _lock };//对当前块的语句加锁 lock_guard 是 mutex 的 stack 封装类，构造的时候 lock()，析构的时候 unlock()
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// _tasks.emplace([task]() { // push(Task{...}) 放到队列后面
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// (*task)();
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// });
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_tasks.emplace(NamedTask{taskName, [task]() { (*task)(); }});
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}
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#ifdef THREADPOOL_AUTO_GROW
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if (_idlThrNum < 1 && _pool.size() < THREADPOOL_MAX_NUM)
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addThread(1);
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#endif // !THREADPOOL_AUTO_GROW
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_task_cv.notify_one(); // 唤醒一个线程执行
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return future;
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}
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// 提交一个无参任务, 且无返回值
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template <class F>
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void commit2(F&& task)
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{
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if (!_run) return;
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{
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lock_guard<mutex> lock{ _lock };
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_tasks.emplace(std::forward<F>(task));
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}
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#ifdef THREADPOOL_AUTO_GROW
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if (_idlThrNum < 1 && _pool.size() < THREADPOOL_MAX_NUM)
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addThread(1);
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#endif // !THREADPOOL_AUTO_GROW
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_task_cv.notify_one();
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}
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//空闲线程数量
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int idlCount() { return _idlThrNum; }
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//线程数量
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int thrCount() { return _pool.size(); }
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#ifndef THREADPOOL_AUTO_GROW
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private:
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#endif // !THREADPOOL_AUTO_GROW
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//添加指定数量的线程
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void addThread(unsigned short size)
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{
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#ifdef THREADPOOL_AUTO_GROW
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if (!_run) // stoped ??
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throw runtime_error("Grow on ThreadPool is stopped.");
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unique_lock<mutex> lockGrow{ _lockGrow }; //自动增长锁
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#endif // !THREADPOOL_AUTO_GROW
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for (; _pool.size() < THREADPOOL_MAX_NUM && size > 0; --size)
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{ //增加线程数量,但不超过 预定义数量 THREADPOOL_MAX_NUM
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_pool.emplace_back( [this]{ //工作线程函数
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while (true) //防止 _run==false 时立即结束,此时任务队列可能不为空
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{
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//Task task; // 获取一个待执行的 task
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NamedTask namedTask;
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{
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// unique_lock 相比 lock_guard 的好处是：可以随时 unlock() 和 lock()
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unique_lock<mutex> lock{ _lock };
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_task_cv.wait(lock, [this] { // wait 直到有 task, 或需要停止
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return !_run || !_tasks.empty();
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});
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if (!_run && _tasks.empty())
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return;
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_idlThrNum--;
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namedTask = move(_tasks.front()); // 按先进先出从队列取一个 task
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|
_tasks.pop();
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}
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namedTask.task();//执行任务
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//task();//执行任务
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#ifdef THREADPOOL_AUTO_GROW
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if (_idlThrNum>0 && _pool.size() > _initSize) //支持自动释放空闲线程,避免峰值过后大量空闲线程
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return;
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#endif // !THREADPOOL_AUTO_GROW
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{
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unique_lock<mutex> lock{ _lock };
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_idlThrNum++;
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}
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|
}
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});
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|
{
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|
|
unique_lock<mutex> lock{ _lock };
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|
|
_idlThrNum++;
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|
}
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}
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}
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};
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#endif //https://github.com/lzpong/
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