该线程池实现基于任务队列、工作线程组与互斥锁+条件变量同步机制，支持c++11以上标准，具备raii资源管理、移动语义和lambda任务提交功能。
用 C++ 实现一个简单但可用的线程池，核心是：一个任务队列 + 一组工作线程 + 同步机制（互斥锁 + 条件变量）。下面是一个轻量、无依赖（仅标准库）、可直接编译运行的版本。
基本结构与关键组件
线程池包含三部分：
– 任务队列（std::queue<:function>>）
– 线程集合（std::vector<:thread>）
– 控制同步的 std::mutex 和 std::condition_variable
所有线程在空闲时等待新任务；提交任务后通知至少一个线程唤醒执行。
线程池类定义（含注释）
以下代码使用 C++11 及以上标准，支持 lambda、移动语义和 RAII 管理：
#include <iostream>
#include <queue>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <functional>
#include <vector>
#include <atomic>
class ThreadPool {
private:
std::vector<std::thread> workers;
std::queue<std::function<void()>> tasks;
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
std::atomic<bool> stop{false};
public:
explicit ThreadPool(size_t n) {
for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
workers.emplace_back([this] {
while (true) {
std::function<void()> task;
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
cv.wait(lock, [this] { return stop.load() || !tasks.empty(); });
if (stop.load() && tasks.empty()) return;
task = std::move(tasks.front());
tasks.pop();
}
task(); // 执行任务
}
});
}
}
~ThreadPool() {
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
stop = true;
}
cv.notify_all();
for (auto& t : workers) {
if (t.joinable()) t.join();
}
}
template<class F, class... Args>
void enqueue(F&& f, Args&&... args) {
auto task = std::make_shared<std::packaged_task<void()>>(
std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)
);
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
tasks.emplace([task]() { (*task)(); });
}
cv.notify_one();
}
};
如何使用（完整可运行示例）
下面是一个 main 函数，提交 10 个带编号的打印任务，观察并发执行效果：
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>
int main() {
ThreadPool pool(3); // 创建含 3 个工作线程的池
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
pool.enqueue([i] {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
std::cout << "Task " << i << " executed by thread "
<< std::this_thread::get_id() << '\n';
});
}
// 主线程不立即退出，确保所有任务完成（实际项目中可加 wait 机制）
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
return 0;
}
注意事项与改进点
这个实现适合学习和轻量场景，真实项目中可考虑：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
- 添加任务等待机制（如 wait_all() 或返回 std::future）
- 限制队列长度防止内存暴涨（加 size 检查 + 阻塞或丢弃策略）
- 支持优先级任务队列（用 std::priority_queue）
- 动态调整线程数（需更复杂的生命周期管理）
- 异常安全：worker 中捕获并传播异常（当前会终止线程）
基本上就这些。它不复杂但容易忽略 stop 标志和 notify 的时机 —— 错了就会死锁或漏任务。
