银河平台网站多少⎣---- 9️⃣ 3️⃣ 3️⃣ 🄲 . 🄲 🄽 ----⎤银河平台网站多少⎣---- 9️⃣ 3️⃣ 3️⃣ 🄲 . 🄲 🄽 ----⎤在现代应用程序中，多线程编程已经成为提高程序响应速度与资源利用效率的关键技术。然而，直接使用 std::thread 和同步原语往往较为底层，维护成本高且容易出错。本文将围绕如何基于 C++11 标准构建一个灵活、高效、可扩展的多线程任务调度框架进行详细讲解，并附以完整实现和使用范例，便于读者实战应用。 一、设计目标 该任务调度框架的设计目标如下： 支持动态任务提交（函数、Lambda、仿函数等） 自动管理线程池 支持任务返回值（基于 std::future） 支持优雅关闭与等待所有任务完成 支持线程池的扩容与动态管理（可选扩展） 二、核心架构 整个框架由如下几个关键组件构成： Task 类型包装器：支持任意可调用对象（函数、Lambda等）并返回 std::future 线程安全队列：任务队列，支持线程间并发安全读写 线程池管理器：创建、管理多个工作线程 调度器接口：提供 submit、shutdown 等方法 三、实现细节
线程安全队列 我们首先定义一个通用的线程安全队列： arduino 体验AI代码助手 代码解读复制代码cpp复制编辑template class SafeQueue { public: void enqueue(T value) { std::lock_guardstd::mutex lock(mu_); queue_.push(std::move(value)); cond_.notify_one(); } bool dequeue(T& out) { std::unique_lockstd::mutex lock(mu_); cond_.wait(lock, [&] { return !queue_.empty() || stopped_; }); if (stopped_ && queue_.empty()) return false; out = std::move(queue_.front()); queue_.pop(); return true; } void stop() { std::lock_guardstd::mutex lock(mu_); stopped_ = true; cond_.notify_all(); }
private: std::queue queue_; std::mutex mu_; std::condition_variable cond_; bool stopped_ = false; }; 这段代码确保在多线程环境下安全地添加/取出任务。 2. 线程池实现 核心线程池逻辑如下： arduino 体验AI代码助手 代码解读复制代码cpp复制编辑class ThreadPool { public: ThreadPool(size_t threadCount = std::thread::hardware_concurrency()) { start(threadCount); } scss 体验AI代码助手 代码解读复制代码~ThreadPool() { stop(); }
template<typename Func, typename... Args> auto submit(Func&& f, Args&&... args) -> std::future<decltype(f(args...))> { using RetType = decltype(f(args...)); auto task = std::make_shared<std::packaged_task<RetType()>>( std::bind(std::forward(f), std::forward(args)...) );
taskQueue_.enqueue([task]() { (*task)(); });
return task->get_future();
}
private: std::vectorstd::thread workers_; SafeQueue<std::function<void()>> taskQueue_; std::atomic running_ = true; scss 体验AI代码助手 代码解读复制代码void start(size_t count) { for (size_t i = 0; i < count; ++i) { workers_.emplace_back([this] { while (running_) { std::function<void()> task; if (taskQueue_.dequeue(task)) { task(); } } }); } }
void stop() { running_ = false; taskQueue_.stop(); for (auto& thread : workers_) { if (thread.joinable()) thread.join(); } }
};
示例使用 以下为简单示例： c 体验AI代码助手 代码解读复制代码cpp复制编辑int main() { ThreadPool pool(4); auto f1 = pool.submit([] { return 42; }); auto f2 = pool.submit([](int a, int b) { return a + b; }, 10, 20); std::cout << "Result f1: " << f1.get() << " "; std::cout << "Result f2: " << f2.get() << " "; return 0; }
输出： rust 体验AI代码助手 代码解读复制代码rust复制编辑Result f1: 42 Result f2: 30 四、进阶扩展
动态线程管理（可扩容） 可增加线程监控模块，每隔一段时间检查任务堆积程度，自动扩容线程池： scss 体验AI代码助手 代码解读复制代码cpp复制编辑void monitorLoad() { std::thread(this { while (running_) { size_t qsize = taskQueue_.size(); if (qsize > highWatermark && workers_.size() < maxThreads) { workers_.emplace_back(...); // 扩容 } std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); } }).detach(); }
定时任务调度器 可支持任务延迟执行： c 体验AI代码助手 代码解读复制代码cpp复制编辑void schedule(std::function<void()> task, int delay_ms) { std::thread(task, delay_ms { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(delay_ms)); task(); }).detach(); }
作者：用户035440273587 链接：juejin.cn/post/753168… 来源：稀土掘金 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。肺堵南凑帽
