C++でスレッドプールを使用する方法は何ですか？

1年 ago
光, 明
2 minutes

C++でスレッドプールを使用する場合、通常は以下の手順が必要です。

  1. スレッド
  2. スレッドプールクラスを作成し、そのクラスにはスレッドプールコンテナとタスクキューが含まれています。
  3. 関数ポインタと関数パラメータを含むタスククラスを定義します。
  4. スレッドプールクラスには、タスクを追加するメソッドが定義されており、そのメソッドはタスクをタスクキューに追加します。
  5. スレッドプールクラスで、タスクを実行するメソッドを定義し、そのメソッドはタスクキューからタスクを取り出して実行します。
  6. 主関数内でスレッドプールオブジェクトを作成し、タスクを追加するためのメソッドを呼び出します。
  7. スレッドプールオブジェクトのタスク実行メソッドを起動すると、自動的に追加されたタスクが実行されます。

以下は簡単なC++スレッドプールのサンプルコードです。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <queue>
#include <functional>

class ThreadPool {
public:
    ThreadPool(int numThreads) : stop(false) {
        for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
            threads.emplace_back(std::bind(&ThreadPool::worker, this));
        }
    }

    template <class F, class... Args>
    void addTask(F&& f, Args&&... args) {
        tasks.emplace(std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...));
    }

    ~ThreadPool() {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
            stop = true;
        }
        condition.notify_all();
        for (auto& thread : threads) {
            thread.join();
        }
    }

private:
    std::vector<std::thread> threads;
    std::queue<std::function<void()>> tasks;
    std::mutex mutex;
    std::condition_variable condition;
    bool stop;

    void worker() {
        while (true) {
            std::function<void()> task;
            {
                std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
                condition.wait(lock, [this]() { return stop || !tasks.empty(); });
                if (stop && tasks.empty()) {
                    return;
                }
                task = std::move(tasks.front());
                tasks.pop();
            }
            task();
        }
    }
};

void printHello() {
    std::cout << "Hello" << std::endl;
}

int main() {
    ThreadPool pool(4);

    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
        pool.addTask(printHello);
    }

    return 0;
}

上記の例では、ThreadPoolクラスにはスレッドプールコンテナーである”threads”とタスクキューである”tasks”が含まれています。 addTaskメソッドを呼び出すことで、タスクをタスクキューに追加することができます。 workerメソッドでは、スレッドプールスレッドはタスクキューから継続的にタスクを取り出して実行します。 main関数では、4つのスレッドを持つスレッドプールオブジェクトが作成され、8つの”Hello”を印刷するタスクが追加されました。

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