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什么是线程池？

线程池是一种高效的线程使用模式，通过维护一组线程来管理任务的执行。其核心思想是避免在处理短时间任务时频繁创建和销毁线程，从而减少调度开销，提升系统性能。

线程池的工作原理

线程池通过维护一个可控的线程池大小，确保系统并发执行的任务数量与硬件资源（如CPU、内存）相匹配。关键特点包括：

线程池的应用场景

线程池适用于需要大量线程并发处理的任务场景，具体表现为：

线程池实现

在Linux环境下，使用C++语言实现线程池需要以下关键步骤：

线程池示例

以下是线程池的实现代码示例：

#include 
   
    
#include 
    
     
#include 
     
      
#include 
      
       
#include 
       
        
#define NUM 10
class Task {
public:
    Task(int data) : _data(data) {}
    void run() {
        std::cout << "i am " << pthread_self() << " i get a data: " << _data << std::endl;
    }
    ~Task() {}
private:
    int _data;
};
class ThreadPool {
public:
    ThreadPool(size_t cap = NUM) : _cap(cap), _quit(false), _threadNums(0) {
        pthread_mutex_init(&_lock, nullptr);
        pthread_cond_init(&_cond, nullptr);
        _threadNums = cap;
    }
    ~ThreadPool() {
        pthread_mutex_destroy(&_lock);
        pthread_cond_destroy(&_cond);
    }
    bool IsEmpty() {
        return _q.empty();
    }
    static void* Rountine(void* arg) {
        pthread_detach(pthread_self());
        ThreadPool* mythis = (ThreadPool*)arg;
        while (!mythis->_quit) {
            if (mythis->_q.empty()) {
                pthread_cond_wait(&_cond, &_lock);
                continue;
            }
            Task* data_p = mythis->_q.front();
            mythis->_q.pop();
            data_p->run();
        }
        mythis->_threadNums--;
        pthread_mutex_unlock(&_lock);
        std::cout << "i am " << pthread_self() << " i am done..." << std::endl;
        return NULL;
    }
    void push(Task& t) {
        pthread_mutex_lock(&_lock);
        _q.push(&t);
        if (_q.size() == _cap) {
            std::cout << "the queue is full you should increase the number of threads" << std::endl;
        }
        pthread_mutex_unlock(&_lock);
        pthread_cond_signal(&_cond);
    }
    void quit() {
        pthread_mutex_lock(&_lock);
        _quit = true;
        pthread_mutex_unlock(&_lock);
        while (_threadNums > 0) {
            pthread_cond_broadcast(&_cond);
        }
    }
    void creat() {
        for (int i = 0; i < _threadNums; ++i) {
            pthread_t tid;
            pthread_create(&tid, nullptr, Rountine, this);
        }
    }
private:
    std::queue
        
          _q; size_t _cap; bool _quit; int _threadNums; pthread_mutex_t _lock; pthread_cond_t _cond; };
        
       
      
     
    
   

#include "ThreadPool.hpp"
int main() {
    ThreadPool pool;
    int i = 0;
    while (i++ < 10) {
        int data = rand() % 100;
        Task t(data);
        pool.push(t);
        sleep(1);
    }
    pool.quit();
    std::cout << "the ThreadPool is over" << std::endl;
    return 0;
}

运行结果

运行上述代码，您将看到多个线程执行任务的输出，表明线程池成功实现了任务的并发处理。