C++线程池的实现代码

浏览数：17 / 时间：2015年06月08日
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//说明， 这段代码我用了很久， 我删除了自动调整规模的代码(因为他还不成熟)
/******************************************************************
*  Thread Pool For Win32
*  VC++ 6, BC++ 5.5(Free), GCC(Free)
*  Update : 2004.6.9 llBird  [email protected]
Use:
1):
void threadfunc(void *p)
{
 //...
}
 ThreadPool tp;
 for(i=0; i<100; i++)
  tp.Call(threadfunc);
 ThreadPool tp(20);//20为初始线程池规模
 tp.Call(threadfunc, lpPara);
 tp.AdjustSize(50);//增加50
 tp.AdjustSize(-30);//减少30
 
2):
class MyThreadJob : public ThreadJob //线程对象从ThreadJob扩展
{
public:
 virtual void DoJob(void *p)//自定义的虚函数
 {
  //....
 }
};
 MyThreadJob mt[10];
 ThreadPool tp;
 for(i=0; i<100 i++)
  tp.Call(mt + i);//tp.Call(mt + i, para);
*******************************************************************/
#ifndef _ThreadPool_H_
#define _ThreadPool_H_
#pragma warning(disable: 4530)
#pragma warning(disable: 4786)
#include <cassert>
#include <vector>
#include <queue>
#include <windows.h>
 
class ThreadJob  //工作基类
{
public:
 //供线程池调用的虚函数
 virtual void DoJob(void *pPara) = 0;
};
class ThreadPool
{
public:
 //dwNum 线程池规模
 ThreadPool(DWORD dwNum = 4) : _lThreadNum(0), _lRunningNum(0)
 {
  InitializeCriticalSection(&_csThreadVector);
  InitializeCriticalSection(&_csWorkQueue);
  _EventComplete = CreateEvent(0, false, false, NULL);
  _EventEnd = CreateEvent(0, true, false, NULL);
  _SemaphoreCall = CreateSemaphore(0, 0,  0x7FFFFFFF, NULL);
  _SemaphoreDel =  CreateSemaphore(0, 0,  0x7FFFFFFF, NULL);
  assert(_SemaphoreCall != INVALID_HANDLE_VALUE);
  assert(_EventComplete != INVALID_HANDLE_VALUE);
  assert(_EventEnd != INVALID_HANDLE_VALUE);
  assert(_SemaphoreDel != INVALID_HANDLE_VALUE);
  AdjustSize(dwNum <= 0 ? 4 : dwNum);
 }
 ~ThreadPool()
 {
  DeleteCriticalSection(&_csWorkQueue);
  CloseHandle(_EventEnd);
  CloseHandle(_EventComplete);
  CloseHandle(_SemaphoreCall);
  CloseHandle(_SemaphoreDel);
   
  vector<ThreadItem*>::iterator iter;
  for(iter = _ThreadVector.begin(); iter != _ThreadVector.end(); iter++)
  {
   if(*iter)
    delete *iter;
  }
  DeleteCriticalSection(&_csThreadVector);
 }
 //调整线程池规模
 int AdjustSize(int iNum)
 {
  if(iNum > 0)
  {
   ThreadItem *pNew;
   EnterCriticalSection(&_csThreadVector);
   for(int _i=0; _i<iNum; _i++)
   {
    _ThreadVector.push_back(pNew = new ThreadItem(this));
    assert(pNew);
    pNew->_Handle = CreateThread(NULL, 0, DefaultJobProc, pNew, 0, NULL);
    assert(pNew->_Handle);
   }
   LeaveCriticalSection(&_csThreadVector);
  }
  else
  {
   iNum *= -1;
   ReleaseSemaphore(_SemaphoreDel,  iNum > _lThreadNum ? _lThreadNum : iNum, NULL);
  }
  return (int)_lThreadNum;
 }
 //调用线程池
 void Call(void (*pFunc)(void  *), void *pPara = NULL)
 {
  assert(pFunc);
  EnterCriticalSection(&_csWorkQueue);
  _JobQueue.push(new JobItem(pFunc, pPara));
  LeaveCriticalSection(&_csWorkQueue);
  ReleaseSemaphore(_SemaphoreCall, 1, NULL);
 }
 //调用线程池
 inline void Call(ThreadJob * p, void *pPara = NULL)
 {
  Call(CallProc, new CallProcPara(p, pPara));
 }
 //结束线程池, 并同步等待
 bool EndAndWait(DWORD dwWaitTime = INFINITE)
 {
  SetEvent(_EventEnd);
  return WaitForSingleObject(_EventComplete, dwWaitTime) == WAIT_OBJECT_0;
 }
 //结束线程池
 inline void End()
 {
  SetEvent(_EventEnd);
 }
 inline DWORD Size()
 {
  return (DWORD)_lThreadNum;
 }
 inline DWORD GetRunningSize()
 {
  return (DWORD)_lRunningNum;
 }
 bool IsRunning()
 {
  return _lRunningNum > 0;
 }
protected:
 //工作线程
 static DWORD WINAPI DefaultJobProc(LPVOID lpParameter = NULL)
 {
  ThreadItem *pThread = static_cast<ThreadItem*>(lpParameter);
  assert(pThread);
  ThreadPool *pThreadPoolObj = pThread->_pThis;
  assert(pThreadPoolObj);
  InterlockedIncrement(&pThreadPoolObj->_lThreadNum);
  HANDLE hWaitHandle[3];
  hWaitHandle[0] = pThreadPoolObj->_SemaphoreCall;
  hWaitHandle[1] = pThreadPoolObj->_SemaphoreDel;
  hWaitHandle[2] = pThreadPoolObj->_EventEnd;
  JobItem *pJob;
  bool fHasJob;
   
  for(;;)
  {
   DWORD wr = WaitForMultipleObjects(3, hWaitHandle, false, INFINITE);
   //响应删除线程信号
   if(wr == WAIT_OBJECT_0 + 1) 
    break;
    
   //从队列里取得用户作业
   EnterCriticalSection(&pThreadPoolObj->_csWorkQueue);
   if(fHasJob = !pThreadPoolObj->_JobQueue.empty())
   {
    pJob = pThreadPoolObj->_JobQueue.front();
    pThreadPoolObj->_JobQueue.pop();
    assert(pJob);
   }
   LeaveCriticalSection(&pThreadPoolObj->_csWorkQueue);
   //受到结束线程信号 确定是否结束线程(结束线程信号 && 是否还有工作)
   if(wr == WAIT_OBJECT_0 + 2 && !fHasJob) 
    break;
   if(fHasJob && pJob)
   {
    InterlockedIncrement(&pThreadPoolObj->_lRunningNum);
    pThread->_dwLastBeginTime = GetTickCount();
    pThread->_dwCount++;
    pThread->_fIsRunning = true;
    pJob->_pFunc(pJob->_pPara); //运行用户作业
    delete pJob;
    pThread->_fIsRunning = false;
    InterlockedDecrement(&pThreadPoolObj->_lRunningNum);
   }
  }
  //删除自身结构
  EnterCriticalSection(&pThreadPoolObj->_csThreadVector);
  pThreadPoolObj->_ThreadVector.erase(find(pThreadPoolObj->_ThreadVector.begin(), pThreadPoolObj->_ThreadVector.end(), pThread));
  LeaveCriticalSection(&pThreadPoolObj->_csThreadVector);
  delete pThread;
  InterlockedDecrement(&pThreadPoolObj->_lThreadNum);
  if(!pThreadPoolObj->_lThreadNum)  //所有线程结束
   SetEvent(pThreadPoolObj->_EventComplete);
  return 0;
 }
 //调用用户对象虚函数
 static void CallProc(void *pPara)
 {
  CallProcPara *cp = static_cast<CallProcPara *>(pPara);
  assert(cp);
  if(cp)
  {
   cp->_pObj->DoJob(cp->_pPara);
   delete cp;
  }
 }
 //用户对象结构
 struct CallProcPara 
 {
  ThreadJob* _pObj;//用户对象
  void *_pPara;//用户参数
  CallProcPara(ThreadJob* p, void *pPara) : _pObj(p), _pPara(pPara) { };
 };
 //用户函数结构
 struct JobItem
 {
  void (*_pFunc)(void  *);//函数
  void *_pPara; //参数
  JobItem(void (*pFunc)(void  *) = NULL, void *pPara = NULL) : _pFunc(pFunc), _pPara(pPara) { };
 };
 //线程池中的线程结构
 struct ThreadItem
 {
  HANDLE _Handle; //线程句柄
  ThreadPool *_pThis;  //线程池的指针
  DWORD _dwLastBeginTime; //最后一次运行开始时间
  DWORD _dwCount; //运行次数
  bool _fIsRunning;
  ThreadItem(ThreadPool *pthis) : _pThis(pthis), _Handle(NULL), _dwLastBeginTime(0), _dwCount(0), _fIsRunning(false) { };
  ~ThreadItem()
  {
   if(_Handle)
   {
    CloseHandle(_Handle);
    _Handle = NULL;
   }
  }
 };
  
 std::queue<JobItem *> _JobQueue;  //工作队列
 std::vector<ThreadItem *>  _ThreadVector; //线程数据
 CRITICAL_SECTION _csThreadVector, _csWorkQueue; //工作队列临界, 线程数据临界
 HANDLE _EventEnd, _EventComplete, _SemaphoreCall, _SemaphoreDel;//结束通知, 完成事件, 工作信号， 删除线程信号
 long _lThreadNum, _lRunningNum; //线程数, 运行的线程数
};
#endif //_ThreadPool_H_

　　

转载自 http://blog.csdn.net/pjchen/archive/2004/11/06/170606.aspx

基本上是拿来就用了，对WIN32 API不熟，但对线程池的逻辑还是比较熟的，认为这个线程池写得很清晰，我拿来用在一个多线程下载的模块中。很实用的东东。
调用方法
void threadfunc(void *p)
{
     YourClass* yourObject = (YourClass*)    p;

 //...
}
 ThreadPool tp;
 for(i=0; i<100; i++)
  tp.Call(threadfunc);

ThreadPool tp(20);//20为初始线程池规模

 tp.Call(threadfunc, lpPara);
     

使用时注意几点：
1. ThreadJob  没什么用，直接写线程函数吧。 
2. 线程函数（threadfunc）的入口参数void* 可以转成自定义的类型对象，这个对象可以记录下线程运行中的数据，并设置线程当前状态，以此与线程进行交互。
3. 线程池有一个EndAndWait函数，用于让线程池中所有计算正常结束。有时线程池中的一个线程可能要运行很长时间，怎么办？可以通过线程函数threadfunc的入口参数对象来处理，比如：
class YourClass {
  int cmd; // cmd = 1是上线程停止计算，正常退出。
};
threadfunc(void* p) {
  YourClass* yourObject = (YourClass*)p;
  while (true) {
    // do some calculation
    if (yourClass->cmd == 1)
      break;
  }
}
在主线程中设置yourClass->cmd = 1，该线程就会自然结束。
很简洁通用的线程池实现。

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