这篇文章主要介绍了怎么使用C++单例模式实现线程池的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇怎么使用C++单例模式实现线程池文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
C语言单例模式实现线程池。
该代码中,使用了单例模式来创建线程池对象,保证了整个程序中只有一个线程池对象。
线程池中包含了任务队列、工作线程数组、互斥锁、条件变量等成员,通过这些成员来实现任务的提交和执行。
在主函数中,提交了10个任务,每个任务都是一个简单的打印数字的函数,最后等待所有任务执行完毕后销毁线程池。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #define THREAD_POOL_SIZE 5 // 任务结构体 typedef struct { void (*task)(void*); void* arg; } Task; // 线程池结构体 typedef struct { Task* tasks; // 任务队列 int size; // 任务队列大小 int head; // 任务队列头指针 int tail; // 任务队列尾指针 int count; // 任务队列中任务数量 pthread_mutex_t lock; // 互斥锁 pthread_cond_t not_empty; // 非空条件变量 pthread_cond_t not_full; // 非满条件变量 int shutdown; // 线程池是否关闭 pthread_t* threads; // 工作线程数组 int thread_count; // 工作线程数量 } ThreadPool; // 线程池单例结构体 typedef struct { ThreadPool* pool; // 线程池指针 } ThreadPoolSingleton; static ThreadPoolSingleton* instance = NULL; // 线程池单例对象指针 // 工作线程函数 void* worker(void* arg) { ThreadPool* pool = (ThreadPool*)arg; while (1) { pthread_mutex_lock(&pool->lock); while (pool->count == 0 && !pool->shutdown) { pthread_cond_wait(&pool->not_empty, &pool->lock); } if (pool->count == 0 && pool->shutdown) { pthread_mutex_unlock(&pool->lock); pthread_exit(NULL); } Task task = pool->tasks[pool->head]; pool->head = (pool->head + 1) % pool->size; pool->count--; pthread_cond_signal(&pool->not_full); pthread_mutex_unlock(&pool->lock); task.task(task.arg); } return NULL; } // 创建线程池函数 ThreadPool* create_thread_pool(int thread_count, int queue_size) { ThreadPool* pool = (ThreadPool*)malloc(sizeof(ThreadPool)); pool->tasks = (Task*)malloc(sizeof(Task) * queue_size); pool->size = queue_size; pool->head = 0; pool->tail = 0; pool->count = 0; pthread_mutex_init(&pool->lock, NULL); pthread_cond_init(&pool->not_empty, NULL); pthread_cond_init(&pool->not_full, NULL); pool->shutdown = 0; pool->threads = (pthread_t*)malloc(sizeof(pthread_t) * thread_count); pool->thread_count = thread_count; for (int i = 0; i < thread_count; i++) { pthread_create(&pool->threads[i], NULL, worker, pool); } return pool; } // 销毁线程池函数 void destroy_thread_pool(ThreadPool* pool) { pthread_mutex_lock(&pool->lock); pool->shutdown = 1; pthread_mutex_unlock(&pool->lock); pthread_cond_broadcast(&pool->not_empty); for (int i = 0; i < pool->thread_count; i++) { pthread_join(pool->threads[i], NULL); } free(pool->threads); free(pool->tasks); pthread_mutex_destroy(&pool->lock); pthread_cond_destroy(&pool->not_empty); pthread_cond_destroy(&pool->not_full); free(pool); } // 提交任务函数 void submit_task(ThreadPool* pool, void (*task)(void*), void* arg) { pthread_mutex_lock(&pool->lock); while (pool->count == pool->size && !pool->shutdown) { pthread_cond_wait(&pool->not_full, &pool->lock); } if (pool->shutdown) { pthread_mutex_unlock(&pool->lock); return; } pool->tasks[pool->tail].task = task; pool->tasks[pool->tail].arg = arg; pool->tail = (pool->tail + 1) % pool->size; pool->count++; pthread_cond_signal(&pool->not_empty); pthread_mutex_unlock(&pool->lock); } // 任务函数 void task_func(void* arg) { int* num = (int*)arg; printf("task %d is running\n", *num); free(num); } // 任务包装函数 void* task_wrapper(void* arg) { TaskWrapper* wrapper = (TaskWrapper*)arg; submit_task(wrapper->pool, wrapper->task, wrapper->arg); free(wrapper); return NULL; } init_instance() { instance = (ThreadPoolSingleton*)malloc(sizeof(ThreadPoolSingleton)); instance->pool = create_thread_pool(THREAD_POOL_SIZE, THREAD_POOL_SIZE); } // 获取线程池单例对象函数 ThreadPool* get_thread_pool_instance() { return instance->pool; } int main() { init_instance(); /* 程序一开始,就必须执行。不然,与懒汉式无较大差异 */ ThreadPool* pool = get_thread_pool_instance(); // 获取线程池单例对象 for (int i = 0; i < 10; i++) { int* num = (int*)malloc(sizeof(int)); *num = i; TaskWrapper* wrapper = (TaskWrapper*)malloc(sizeof(TaskWrapper)); wrapper->pool = pool wrapper->task = task_func; wrapper->arg = num; pthread_t tid; pthread_create(&tid, NULL, task_wrapper, wrapper); // 提交任务 } sleep(1); // 等待所有任务执行完毕 destroy_thread_pool(pool); // 销毁线程池 return 0; } /* 该示例代码中,使用了单例模式来创建线程池对象,保证了整个程序中只有一个线程池对象。 线程池中包含了任务队列、工作线程数组、互斥锁、条件变量等成员,通过这些成员来实现任务的提交和执行。 在主函数中,提交了10个任务,每个任务都是一个简单的打印数字的函数,最后等待所有任务执行完毕后销毁线程池。 */
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