c++11 线程池学习笔记 (一) 任务队列

学习内容来自一下地址

http://www.cnblogs.com/qicosmos/p/4772486.html

github https://github.com/qicosmos/cosmos

主要使用c++11的多线程编程的互斥 同步等功能 编写一个生产消费者队列 用于任务的传递

将任务的接受处理进行分离 更加简洁 易于处理和扩展修改

template<typename T> //队列传递的元素  为了适配更多情况 这里使用了模板
class SyncQueue {
...................
}

 

//初始化函数 定义队列最大可容纳元素数目和停止表示

SyncQueue(int maxSize):m_maxSize(maxSize),m_needStop(false){}

//Put函数即是提价元素 之所以使用两种函数 是考虑左值和右值 提高元素拷贝效率

void Put(const T& x) {
Add(x);
}
void Put(T&& x) {
Add(std::forward<T>(x));
}

//查看Add函数

template<typename F>
void Add(F&& x) {
std::unique_lock<std::mutex> locker(m_mutex);   //加锁
m_notFull.wait(locker, [this] {return m_needStop || NotFull(); }); // 使条件变量等待 队列未满或者标记停止标识
if (m_needStop) //停止退出
return;
m_queue.push_back(std::forward<F>(x));  //则将元素添加进容器
m_notEmpty.notify_one();
}
//加锁情况下 使条件变量等待 队列未满或者标记停止标识 则将元素添加进容器或者停止退出

//元素取出函数 一个是取出容器内全部元素 一个是取出单个元素

void Take(std::list<T>& list) 

void Take(T& t) 

//void Take(std::list<T>& list) 取出容器内全部元素 直接将容器去除 并清除队列内的容器

//代码里直接使用了move函数  并notify Take函数中的条件变量

void Take(std::list<T>& list) {
std::unique_lock<std::mutex> locker(m_mutex);
m_notEmpty.wait(locker, [this] {return m_needStop || NotEmpty(); });
if (m_needStop)
return;
list = std::move(m_queue);
m_notFull.notify_one();
}

//void Take(T& t) 加锁情况下 使用条件变量等待停止标识或者容器非空
//将容器内元素弹出 并notify Add函数中的条件变量

void Take(T& t) {
std::unique_lock<std::mutex> locker(m_mutex);
m_notEmpty.wait(locker, [this] {return m_needStop || NotEmpty(); });
if (m_needStop)
return;
t = m_queue.front();
m_queue.pop_front();
m_notFull.notify_one();
}

源码如下 （仅仅队列代码，测试代码将同线程池一同测试）

#pragma once

#include <list>
#include <mutex>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>
class SyncQueue {
public:
    SyncQueue(int maxSize):m_maxSize(maxSize),m_needStop(false){}
    void Put(const T& x) {
        Add(x);
    }
    void Put(T&& x) {
        Add(std::forward<T>(x));
    }
    void Take(std::list<T>& list) {
        std::unique_lock<std::mutex> locker(m_mutex);
        m_notEmpty.wait(locker, [this] {return m_needStop || NotEmpty(); });
        if (m_needStop)
            return;
        list = std::move(m_queue);
        m_notFull.notify_one();
    }

    void Take(T& t) {
        std::unique_lock<std::mutex> locker(m_mutex);
        m_notEmpty.wait(locker, [this] {return m_needStop || NotEmpty(); });
        if (m_needStop)
            return;
        t = m_queue.front();
        m_queue.pop_front();
        m_notFull.notify_one();
    }

    void Stop() {
        {
            std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex);
            m_needStop = true;
        }
        m_notFull.notify_all();
        m_notEmpty.notify_all();
    }

    bool Empty() {
        std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex);
        return m_queue.empty();
    }

    bool Full() {
        std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex);
        return m_queue.size() == m_maxSize;
    }

    size_t Size() {
        std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex);
        return m_queue.size();
    }

    int Count() {
        return m_queue.size();
    }
private:
    bool NotFull()const {
        bool full = m_queue.size() >= m_maxSize;
        if (full)
            cout << "buffer area is full,wait..." << endl;
        return !full;
    }
    bool NotEmpty()const {
        bool empty = m_queue.empty();
        if (empty)
            cout << "buffer area is empty,wait... " << 
                " threadID: " << this_thread::get_id() <<endl;
        return !empty;
    }

    template<typename F>
    void Add(F&& x) {
        std::unique_lock<std::mutex> locker(m_mutex);
        m_notFull.wait(locker, [this] {return m_needStop || NotFull(); });
        if (m_needStop)
            return;
        m_queue.push_back(std::forward<F>(x));
        m_notEmpty.notify_one();
    }
private:
    std::list<T> m_queue;
    std::mutex m_mutex;
    std::condition_variable m_notEmpty;
    std::condition_variable m_notFull;
    int m_maxSize;
    bool m_needStop;
};