将 std::packaged_task 添加到现有线程?

Add a std::packaged_task to an existing thread?

是否有标准方法可以将 std::packaged_task 添加到现有线程?在任务 运行 之前必须发生大量的开销,所以我想这样做一次,然后保持线程 运行ning 并等待任务执行。我希望能够使用 futures,这样我就可以有选择地获取任务的结果并捕获异常。

我的 C++11 之前的实现要求我的任务使用 Run() 方法从抽象基础 class 继承(有点痛苦,不能使用 lambda),并且有一个 std::deque 集合,其中包含我在主线程中添加并从工作线程中出队的那些。我必须保护该集合不被同时访问,并向工作线程提供一个信号,表明有事情要做,这样它就不会旋转或休眠。 Enqueing something returns 一个 "result" 对象和一个等待任务完成的同步对象,以及一个结果值。一切正常,但如果有更好的东西,是时候升级了。

这是一个玩具线程池:

template<class T>
struct threaded_queue {
  using lock = std::unique_lock<std::mutex>;
  void push_back( T t ) {
    {
      lock l(m);
      data.push_back(std::move(t));
    }
    cv.notify_one();
  }
  boost::optional<T> pop_front() {
    lock l(m);
    cv.wait(l, [this]{ return abort || !data.empty(); } );
    if (abort) return {};
    auto r = std::move(data.back());
    data.pop_back();
    return std::move(r);
  }
  void terminate() {
    {
      lock l(m);
      abort = true;
      data.clear();
    }
    cv.notify_all();
  }
  ~threaded_queue()
  {
    terminate();
  }
private:
  std::mutex m;
  std::deque<T> data;
  std::condition_variable cv;
  bool abort = false;
};
struct thread_pool {
  thread_pool( std::size_t n = 1 ) { start_thread(n); }
  thread_pool( thread_pool&& ) = delete;
  thread_pool& operator=( thread_pool&& ) = delete;
  ~thread_pool() = default; // or `{ terminate(); }` if you want to abandon some tasks
  template<class F, class R=std::result_of_t<F&()>>
  std::future<R> queue_task( F task ) {
    std::packaged_task<R()> p(std::move(task));
    auto r = p.get_future();
    tasks.push_back( std::move(p) );
    return r;
  }
  template<class F, class R=std::result_of_t<F&()>>
  std::future<R> run_task( F task ) {
    if (threads_active() >= total_threads()) {
      start_thread();
    }
    return queue_task( std::move(task) );
  }
  void terminate() {
    tasks.terminate();
  }
  std::size_t threads_active() const {
    return active;
  }
  std::size_t total_threads() const {
    return threads.size();
  }
  void clear_threads() {
    terminate();
    threads.clear();
  }
  void start_thread( std::size_t n = 1 ) {
    while(n-->0) {
      threads.push_back(
        std::async( std::launch::async,
          [this]{
            while(auto task = tasks.pop_front()) {
              ++active;
              try{
                (*task)();
              } catch(...) {
                --active;
                throw;
              }
              --active;
            }
          }
        )
      );
    }
  }
private:
  std::vector<std::future<void>> threads;
  threaded_queue<std::packaged_task<void()>> tasks;
  std::atomic<std::size_t> active;
};

从我的 another answer 复制而来。

有 1 个线程的 thread_pool 与您的描述非常匹配。

以上只是一个玩具,一个真正的线程池我会用move_only_function<void()>替换std::packaged_task<void()>,这就是我使用它的全部。 (如果效率低下,packaged_task<void()> 可以有趣地容纳 packaged_task<R()>)。

您将不得不对关机进行推理并制定计划。如果您在未先清除线程的情况下尝试将其关闭,则上述代码将被锁定。