0

0

C++如何实现简单的线程池模型_C++管理任务队列与工作线程实战【框架】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-19 14:46:51

|

758人浏览过

|

来源于php中文网

原创

不能直接频繁创建销毁std::thread,因开销大、资源消耗快且易触发system_error;线程池通过复用固定线程循环取任务执行来避免此问题。

c++如何实现简单的线程池模型_c++管理任务队列与工作线程实战【框架】

为什么不能直接用 std::thread 每次 new 一个线程处理任务

频繁创建销毁 std::thread 开销大,系统资源(栈、内核对象)消耗快,还容易触发 std::system_error(如 “Resource temporarily unavailable”)。线程池本质是复用——让固定数量的线程循环从队列取任务执行,避免反复调度和初始化。

关键点在于:任务必须可移动或拷贝,且不能持有外部栈变量的裸引用;线程需能安全等待新任务,又能在关闭时及时退出。

  • 推荐用 std::queue<:function>></:function> 存任务,配合 std::mutex + std::condition_variable 实现阻塞等待
  • 每个工作线程执行 while 循环:wait → pop → execute → repeat,退出条件靠原子布尔 m_stop 控制
  • 注意 std::condition_variable::wait 必须搭配 std::unique_lock<:mutex></:mutex>,且需在循环中检查谓词,防止虚假唤醒

如何安全地向任务队列 push 一个 lambda 并捕获局部变量

lambda 默认按值捕获时,若捕获了非 trivial 类型(如 std::string、自定义对象),需确保它支持移动构造;否则 std::queue::push 可能因拷贝失败编译报错或运行时异常。

实操建议:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 显式用 [=]() mutable { ... }[var = std::move(local_var)]() { ... } 控制捕获方式
  • 避免捕获 this 指针后在线程中访问已析构对象——建议用 shared_from_this() 配合 std::enable_shared_from_this
  • 如果任务需要返回值,不要直接 push lambda,改用 std::packaged_task<void></void> 包装,再通过 std::future 获取结果

例如:

auto task = std::make_shared<std::packaged_task<int()>>([] { return 42; });<br>m_queue.push([task] { (*task)(); });<br>auto fut = task->get_future();

Ink For All
Ink For All

AI写作和营销助手,精心设计的 UI

下载

线程池 shutdown 时怎么确保所有任务执行完毕且不卡死

常见错误是调用 join() 前没通知工作线程停止,导致它们永远阻塞在 cv.wait();或者通知了但没等队列清空,就强行 join,造成任务丢失。

正确顺序应为:

  • 置位 m_stop = true(原子操作)
  • 调用 m_cv.notify_all() 唤醒所有等待线程
  • 在析构或 shutdown 函数中,先 m_queue 清空并执行剩余任务(可选),再对每个 std::thread 调用 join()
  • 注意:不能在析构函数里调用 notify_all() 后立刻 join,要确保 notify 已生效——加一小段 std::this_thread::yield() 或用 cv.wait_for 等待线程真正退出更稳妥

std::thread.join() 失败报 “terminate called without an active exception” 怎么定位

这几乎一定是某个 std::thread 对象被析构前既没 join() 也没 detach(),触发了默认行为 std::terminate()

排查重点:

  • 检查线程对象是否是局部变量,且作用域提前结束(比如在 if 分支里创建但没走到 join 就 return)
  • 确认 vector 存储的 std::thread 是否发生移动(std::vector::resizepush_back 可能触发移动,而移动后的原对象处于“不可 join”状态)
  • 避免裸指针管理线程,改用 RAII 封装(如 std::unique_ptr<:thread></:thread> 或自定义 guard 类,在析构时自动 join)

最简单的防护写法:

struct thread_guard {<br>    std::thread t;<br>    ~thread_guard() { if (t.joinable()) t.join(); }<br>};

线程池里每个工作线程都该用这种守卫包裹,而不是裸存 std::thread

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

770

2023.08.02

resource是什么文件
resource是什么文件

Resource文件是一种特殊类型的文件,它通常用于存储应用程序或操作系统中的各种资源信息。它们在应用程序开发中起着关键作用,并在跨平台开发和国际化方面提供支持。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

169

2023.12.20

if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

820

2023.08.22

while的用法
while的用法

while的用法是“while 条件: 代码块”,条件是一个表达式,当条件为真时,执行代码块,然后再次判断条件是否为真,如果为真则继续执行代码块,直到条件为假为止。本专题为大家提供while相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

103

2023.09.25

lambda表达式
lambda表达式

Lambda表达式是一种匿名函数的简洁表示方式,它可以在需要函数作为参数的地方使用,并提供了一种更简洁、更灵活的编码方式,其语法为“lambda 参数列表: 表达式”,参数列表是函数的参数,可以包含一个或多个参数,用逗号分隔,表达式是函数的执行体,用于定义函数的具体操作。本专题为大家提供lambda表达式相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

212

2023.09.15

python lambda函数
python lambda函数

本专题整合了python lambda函数用法详解,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

192

2025.11.08

Python lambda详解
Python lambda详解

本专题整合了Python lambda函数相关教程,阅读下面的文章了解更多详细内容。

58

2026.01.05

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

419

2023.07.18

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

660

2026.02.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.7万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.8万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 18.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号