C++11 动态线程池

Question

最近，我一直在尝试寻找一个线程化并发任务的库。理想情况下，一个在线程上调用函数的简单接口(interface)。任何时候都有 n 个线程，一些线程比其他线程完成得更快，并且到达时间不同。

首先我尝试了 Rx，它在 C++ 中非常棒。我也研究过 Blocks 和 TBB，但它们都依赖于平台。对于我的原型(prototype)，我需要保持平台独立性，因为我们还不知道它将运行在什么平台上，并且在做出决定时可能会发生变化。

C++11 有很多关于线程和并发的东西，我发现了很多这样的线程池示例。

https://github.com/bilash/threadpool

类似的项目使用与 std::thread 和 std::mutex 相同的 lambda 表达式。

这看起来非常适合我的需要。有一些问题。池以定义数量的线程启动，任务排队直到线程空闲。

如何添加新线程？删除过期线程？ (.Join()??)

显然，对于已知数量的线程来说，这要容易得多，因为它们可以在 ctor 中初始化，然后在 dtor 中加入()。

这里有任何具有 C++ 并发经验的人的提示或指示吗？

Answer 1

1. 从系统可以支持的最大线程数开始:

   int Num_Threads =  thread::hardware_concurrency();
   

2. 为了实现高效的线程池，一旦根据 Num_Threads 创建了线程，最好不要创建新线程或销毁旧线程(通过加入)。会有性能损失，甚至可能使您的应用程序比串行版本慢。

   每个 C++11 线程都应该在它们的函数中运行一个无限循环，不断等待新任务的获取和运行。

   以下是如何将此类函数附加到线程池:

   int Num_Threads = thread::hardware_concurrency();
   vector<thread> Pool;
   for(int ii = 0; ii < Num_Threads; ii++)
   {  Pool.push_back(thread(Infinite_loop_function));}
   

3. 无限循环函数

   这是一个等待任务队列的“while(true)”循环

   void The_Pool:: Infinite_loop_function()
   {
       while(true)
       {
           {
               unique_lock<mutex> lock(Queue_Mutex);
   
               condition.wait(lock, []{return !Queue.empty()});
               Job = Queue.front();
               Queue.pop();
           }
           Job(); // function<void()> type
       }
   };
   

4. 创建一个函数来将作业添加到您的队列中

   void The_Pool:: Add_Job(function<void()> New_Job)
   {
       {
           unique_lock<mutex> lock(Queue_Mutex);
           Queue.push(New_Job);
       }
       condition.notify_one();
   }
   

5. 将任意函数绑定(bind)到您的队列

   Pool_Obj.Add_Job(std::bind(&Some_Class::Some_Method, &Some_object));
   

一旦您整合了这些成分，您就拥有了自己的动态线程池。这些线程始终运行，等待作业完成。