线程池小项目【Linux C/C++】(踩坑分享)

目录

前提知识:

一,线程池意义

二,实现流程

阶段一,搭建基本框架

1. 利用linux第三方库,将pthread_creat线程接口封装

2. 实现基本主类ThreadPool基本结构 

阶段二,完善多线程安全

1. 日志信息打印——模拟企业级日常日志记录

2. C/C++的格式化输出

3. C,C++接口套用时,考虑this指针

阶段三,优化为单例模式——懒汉

四,源码


嗨!收到一张超美的风景图,愿你每天都能顺心

前提知识:

C/C++线程接口使用,可参考多线程基础入门【Linux之旅】——上篇【线程控制 || 线程互斥 || 线程安全】-CSDN博客

互斥锁,信号量知识,可参考多线程基础入门【Linux之旅】——下篇【死锁 || 条件变量 || 生产消费者模型 || 信号量】-CSDN博客

C++STL接口使用,如:queue,string等

单例模式,懒汉与饿汉模式,可参考C++特殊类设计【特殊类 || 单例对象 || 饿汉模式 || 懒汉模式】-CSDN博客

一,线程池意义

   一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销,进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程,等待着监督管理者分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能够保证内核的充分利用,还能防止过分调度。可用线程数量应该取决于可用的并发处理器、处理器内核、内 存、网络sockets 等的数量。
线程池的应用场景:
1. 需要大量的线程来完成任务,且完成任务的时间比较短。 WEB 服务器完成网页请求这样的任务,使用线程池技术是非常合适的。因为单个任务小,而任务数量巨大,你可以想象一个热门网站的点击次数。 但对于长时间的任务,比如一个Telnet 连接请求,线程池的优点就不明显了。因为 Telnet 会话时间比线程的创建时间大多了。
  2. 对性能要求苛刻的应用,比如要求服务器迅速响应客户请求。
  3. 接受突发性的大量请求,但不至于使服务器因此产生大量线程的应用。突发性大量客户请求,在没有线程池情况下,将产生大量线程,虽然理论上大部分操作系统线程数目最大值不是问题,短时间内产生大量线程可能使内存到达极限,出现错误。
线程池示例:
  1. 创建固定数量线程池,循环从任务队列中获取任务对象。
  2. 获取到任务对象后,执行任务对象中的任务接口。

二,实现流程

阶段一,搭建基本框架

 目标:

1. 利用linux第三方库,将pthread_creat线程接口封装

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <functional>
#include <string>
#include <unistd.h>typedef void* (*func_t)(void*); // pthread_creat() C接口不接受包装器functional// 当线程处理函数运行时需要便捷得知当前线程的信息,
// 因此我们将传入一个结构体。
class ThreadDate
{
public:void* args;         // 线程任务函数参数std::string _name;  // 线程名字pthread_t _id;      // 线程ID// void* _TP;       // 主进程对象
};class Thread
{
public:Thread(int pid, func_t calltalk, void* args):func_(calltalk){char name[64]; snprintf(name, sizeof name, "Thread - %d ", pid);  // 将线程编号导入到名字中trda_._name = name; trda_._id = pid;}void start(){pthread_create(&trda_._id, nullptr, func_ , (void*)&trda_);}void join(){pthread_join(trda_._id ,nullptr);}const std::string& name(){return trda_._name;}private:func_t func_;       // 处理函数ThreadDate trda_; // 给任务提供的线程等其他信息
};

当然 我们也可以直接使用C++11提供的thread库,这会简单许多。

2. 实现基本主类ThreadPool基本结构 

template <class T>
class ThreadPool
{
public:ThreadPool(int num = THREADPOOL_NUM):_pnum(num){for (int i = 0; i < num; i++){_thr_pool.push_back(new Thread(i + 1, routine, nullptr));}}// 多线程处理函数——重要函数static void* routine(void* trda)  // 关于 routine函数,要设置为静态的原因:// 在Thread构造中,第二位为void*(*func_t)(void*)类型// 而类中成员函数都隐藏了一个this指针,这样会导致routine类型不匹配的问题{ThreadDate* _trda = static_cast<ThreadDate*>(trda);std::cout <<  _trda->_name << std::endl;return nullptr;}// 线程池维护区void Run(){for (auto& e : _thr_pool){e->start();}}~ThreadPool(){   for (auto& e : _thr_pool){e->join();delete(e);}}private:std::vector<Thread*> _thr_pool;int _pnum;  // 有效线程数
};#endif

阶段二,完善多线程安全

目标:对各线程访问任务队列进行加锁以及信号量保护。
    static void* routine(void* trda)  // 关于 routine函数,要设置为静态的原因:// 在Thread构造中,第二位为void*(*func_t)(void*)类型// 而类中成员函数都隐藏了一个this指针,这样会导致routine类型不匹配的问题{ThreadDate* _trda = static_cast<ThreadDate*>(trda);ThreadPool<T>* th = static_cast<ThreadPool<T>*>(_trda->args); T task;while (1)  //不断获取任务{{LockGuard lk(th->get_mutex()); //自己封装的一个加锁类while (th->get_queue_empty()) {th->wait_cond();}task = th->get_task();  //获取任务,执行...}(*task)(_trda->_name);sleep(1);}return nullptr;}

小知识积累:

1. 日志信息打印——模拟企业级日常日志记录

下面是比较标准的日志模式打印,我们可以利用条件编译的方式选择日志输出格式(终端,文件),(不过一般还好全编译为好,除非两者互斥) 

// C语言形式实现一个比较标准的日志格式
// 日志级别
#define NOWAIN 1 // 正常日志
#define DEBUG 2  // debug日志
#define WAIN 3   // 警告但能运行
#define ERROR 4  // 错误但能运行
#define FATIL 0  // 致命错误,运行停止const char* GetlevelMap[] = {
"FATIL",
"NOWAIN",
"DEBUG",
"WAIN",
"ERROR"
};//公司常见的日志信息:级别,时间,标准内容(文件名代码位置) + 用户自定义内容
void Logmessage(int level, const char* format , ...)
{
#ifdef REALSE  // 默认DEBUG// 标准日志char normal[1024];time_t tm = time(0);  // 获取时间戳snprintf(normal, sizeof normal, "[%s] time[%d]", GetlevelMap[level], tm);printf("%s\n", normal);  
#else// 标准日志char normal[1024];time_t tm = time(0);  // 获取时间戳snprintf(normal, sizeof normal, "[%s] time[%d]", GetlevelMap[level], tm);// 自定义日志——DEBUG阶段char custom_log[1024];va_list v_li; // 本质是 char*va_start(v_li, format); // 设置成format这样将打印全部自定义内容vsnprintf(custom_log, sizeof custom_log, format, v_li);printf("%s %s\n", normal, custom_log);va_end(v_li);
#endif
}

2. C/C++的格式化输出

 关于C语言,C++的格式化输出,在格式化输出方面,C做的相对较好,C++就只有个cout。下面是C格式输出的一些常用接口:

3. C,C++接口套用时,考虑this指针

主要是C接口调用C++类中成员函数出的问题,因为类成员函数参数里面隐藏了this指针。

阶段三,优化为单例模式——懒汉

关于 懒汉模式详细信息可看本文开头的链接
    ......// 通过该指令加载,使用时才进行加载——懒汉模式static ThreadPool<T>* Get_Instance(int num = THREADPOOL_NUM){if (st == nullptr){mutex_inital.lock();if (st == nullptr){st =  new ThreadPool<T>(num);}mutex_inital.unlock();}return st;}............int Get_queue_task_size(){return task_->size();}int Get_queue_task_reserver_size(){return task_reserver->size();}// 1.禁用拷贝&赋值ThreadPool<T>(const ThreadPool<T>& it) = delete;ThreadPool<T>& operator= (const ThreadPool<T>& it) = delete;private:// 2.构造函数私有ThreadPool(int num = THREADPOOL_NUM):_pnum(num), task_(new std::queue<T>),task_reserver(new std::queue<T>){for (int i = 0; i < num; i++){_thr_pool.push_back(new Thread(i + 1, routine, this));// 考虑到处理方法可能还会获取进程池的信息,因此我们将进程池传入}pthread_mutex_init(&mtx_, nullptr);pthread_cond_init(&cond_, nullptr);}std::vector<Thread*> _thr_pool;int _pnum;  // 有效线程数std::queue<T>* task_;std::queue<T>* task_reserver;pthread_mutex_t mtx_;pthread_cond_t cond_; // 估计就是设置的资源量static ThreadPool<T>* st;static std::mutex mutex_inital; //这里直接用C++的锁,防止覆盖锁
};template <class T>
ThreadPool<T>* ThreadPool<T>::st = nullptr;
template <class T>
std::mutex ThreadPool<T>::mutex_inital;

debug踩坑分享

1. 调试,不如直接打印强

2. 关于任务存放的问题,首先让我们看看上面程序的测试代码,testmain

int main()
{ThreadPool<Task_add*>* st = ThreadPool<Task_add*>::Get_Instance(); //加载st->Run();  //线程池启动// 主函数就负责生产任务,向任务队列输入任务// 未来可能是网络端获取任务srand(time(0) * 131 + 1);while (1){   if (st->Get_queue_task_reserver_size() < QUEUE_TASK_NUM){int x = rand() / 20 + 1;usleep(7777);   int y = rand() / 30 + 4;Task_add tk (x, y,  [](int a, int b){ return a + b;});st->push(&tk);}// 备用队列超过5个任务再交换队列if (st->Get_queue_task_reserver_size() >= QUEUE_TASK_NUM / 2  &&st->Get_queue_task_size() == 0 &&st->Get_queue_task_reserver_size() <= QUEUE_TASK_NUM){st->swap_queue();}}

不卖关子了,问题出在tk变量,我选择储存在栈上,同时循环的使用tk来创建任务,但任务队列导入的是tk地址,这就导致线程都是获取第5个任务的相同数据,解决方法:改成堆上储存,然后手动释放,这样基本上就不会出现数据覆盖的问题。

四,源码

源码: ThreadPool · 逆光/Linux - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

结语

   本小节就到这里了,感谢小伙伴的浏览,如果有什么建议,欢迎在评论区评论,如果给小伙伴带来一些收获请留下你的小赞,你的点赞和关注将会成为博主创作的动力

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/589871.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【JavaScript】函数 ⑥ ( 使用 arguments 获取所有实参 | arguments 内置对象 | 伪数组概念 )

文章目录 一、使用 arguments 获取所有实参1、arguments 内置对象2、伪数组概念3、arguments 实参遍历4、arguments 代码示例 - 基本使用5、arguments 代码示例 - 遍历实参 一、使用 arguments 获取所有实参 1、arguments 内置对象 在 定义 JavaScript 函数 时 , 有时 不确定 形…

工业设备远程控制

随着科技的飞速发展和工业4.0的深入实施&#xff0c;远程控制技术在工业领域的应用变得日益重要。HiWoo Box网关作为连接工业设备与远程控制中心的桥梁&#xff0c;凭借其卓越的性能和稳定性&#xff0c;为工业设备远程控制提供了强大的支持。 一、工业设备远程控制的意义 工…

Rust所有权和Move关键字使用和含义讲解,以及Arc和Mutex使用

Rust 所有权规则 一个值只能被一个变量所拥有&#xff0c;这个变量被称为所有者。 一个值同一时刻只能有一个所有者&#xff0c;也就是说不能有两个变量拥有相同的值。所以对应变量赋值、参数传递、函数返回等行为&#xff0c;旧的所有者会把值的所有权转移给新的所有者&#…

后疫情时代CS保研沉思录暨2023年个人保研经验贴

个人情况 正如古话所说&#xff0c;最适合你的才是最好的。因此这里先贴上个人基本情况&#xff0c;用作参考。 如果你的个人情况与我相近&#xff0c;则有更强的参考作用。如果情况相差较大&#xff0c;也可以姑且引为例子来研究。 学校层次&#xff1a;中流至末流211 专业…

R语言中的常用数据结构

目录 R对象的基本类型 R对象的属性 R的数据结构 向量 矩阵 数组 列表 因子 缺失值NA 数据框 R的数据结构总结 R语言可以进行探索性数据分析&#xff0c;统计推断&#xff0c;回归分析&#xff0c;机器学习&#xff0c;数据产品开发 R对象的基本类型 R语言对象有五…

EKS-1.26 创建ingress-nginx绑定elb暴露服务

1. 创建集群 &#xff08;跳过不介绍&#xff09; 2. 创建Ingress-Nginx服务 部署项目地址【点我跳转】 推荐自定义部署 可绑定acm证书什么的自己属性 对应集群版本推荐阵列 https://github.com/kubernetes/ingress-nginx 修改下面的下载文件版本 Download the deploy.yaml…

Xxxxxx

数据库 1&#xff0c;B树与B树区别 1&#xff0c;B树每个节点存ID与其他数据字段&#xff0c;B非叶子结点&#xff0c;只存ID&#xff0c;叶子结点存完整数据 好处&#xff1a;每个层级B树&#xff0c;可以存储更多的额数据&#xff0c;层级更少&#xff0c;更扁平&#xff…

视觉大模型--deter的深入理解

但对于transformer用于目标检测领域的开创性模型&#xff0c;该模型言简意赅&#xff0c;但是但从论文理解&#xff0c;有很多细节都不清楚&#xff0c;尤其是解码器的query和二分图匹配(Bipartite Matching)和匈牙利算法(Hungarian Algorithm)相关&#xff0c;本文将根据代码详…

GLP-1药物固相合成法-载体树脂及层析填料

摘要&#xff1a;在生物医药GLP-1药物制备领域不仅可提供高稳定性载体树脂&#xff0c;还可根据客户需求&#xff0c;合成定制化载体&#xff08;如预接氨基酸固相合成载体、特殊溶胀度或基团负载量的载体、负载特殊基团的载体、清除树脂等&#xff09;。同时&#xff0c;海普专…

使用TCP协议就一定零丢包了吗?

简述数据包发送流程 为了简化模型&#xff0c;我们把中间的服务器给省略掉&#xff0c;假设这是个端到端的通信。且为了保证消息的可靠性&#xff0c;它们之间用的是TCP协议进行通信。 为了发送数据包&#xff0c;两端首先会通过三次握手&#xff0c;建立TCP连接。 一个数据包&…

Grafana+Promethues配置RocketMQ监控

背景 接前文&#xff0c;Promethues已经配置完毕&#xff0c;下面通过导入的Grafana的面板来配置RocketMQ监控页面 Dashboard 这里我们直接使用Grafana现成的面板配置 node_exporter&#xff1a;https://grafana.com/grafana/dashboards/1860 rocketmq_exporter的dashboar…

【蓝桥杯-枚举模板题】

蓝桥杯-枚举模板题 滑雪课程设计 P3650新的家乡 P8587枚举子集 B3622Air Cownditioning P9011 滑雪课程设计 P3650 核心的思路是把数据规定在[i,i17]里&#xff0c;不够的补&#xff0c;过大的减。枚举i以求最少的钱。 #include<bits/stdc.h> using namespace std;int n…

C#实现只保存2天的日志文件

文章目录 业务需求代码运行效果 欢迎讨论&#xff01; 业务需求 在生产环境中&#xff0c;控制台窗口不便展示出来。 为了在生产环境中&#xff0c;完整记录控制台应用的输出&#xff0c;选择将其输出到文件中。 但是&#xff0c;存储所有输出的话会占用很多空间&#xff0c;…

Chrome 设置在新窗口中打开链接(已登录google账号版)

Chrome的链接默认是在原标签页中打开的&#xff0c;如果要在新窗口中打开&#xff0c;需要自己自行设置&#xff0c;在此&#xff0c;针对已经登录google账号的chrome浏览器怎么进行设置进行说明。 一、点击登录图标->更多设置 二、选择其他设置->在新窗口中打开搜索结果…

15、Scalable Diffusion Models with Transformers

简介 官网 DiT&#xff08;Diffusuion Transformer&#xff09;将扩散模型的 UNet backbone 换成 Transformer&#xff0c;并且发现通过增加 Transformer 的深度/宽度或增加输入令牌数量&#xff0c;具有较高 Gflops 的 DiT 始终具有较低的 FID&#xff08;~2.27&#xff09;…

go库x/text缺陷报告CVE-2022-32149的处理方案

#问题描述 go库 golang.org/x/text &#xff0c;注意这里不是go的源码&#xff0c; 在0.3.8版本之前存在一个缺陷(Vulnerability) 缺陷ID CVE-2022-32149 具体描述 攻击者可以通过制作一个Accept-Language报头来导致拒绝服务。 具体的原因是&#xff0c;在解析这个Accept-L…

算法学习 | day34/60 不同路径/不同路径II

一、题目打卡 1.1 不同路径 题目链接&#xff1a;. - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 拿到手&#xff0c;首先见到答案需要求的是种类的个数&#xff0c;并且看题目&#xff0c;每次移动的时候只有两个方向&#xff0c;这也就说明&#xff0c;对于某一个位置来说&#x…

深入剖析主机安全中的零信任机制及其实施原理

引言 在数字化转型加速与云端服务普及的大背景下&#xff0c;传统依赖边界的网络安全模式逐渐显露出其局限性。面对愈发复杂多变的威胁环境&#xff0c;零信任安全架构作为新一代的安全范式应运而生&#xff0c;尤其是在主机层面的安全实践中&#xff0c;零信任机制正扮演着至…

基于YOLOv8车牌识别算法支持12种中文车牌类型(源码+图片+说明文档)

yolov8车牌识别算法&#xff0c;支持12种中文车牌类型 支持如下&#xff1a; 1.单行蓝牌 2.单行黄牌 3.新能源车牌 4.白色警用车牌 5.教练车牌 6.武警车牌 7.双层黄牌 8.双层白牌 9.使馆车牌 10.港澳粤Z牌 11.双层绿牌 12.民航车牌 图片测试demo: 直接运行detect_plate.py 或者…

DDL ---- 数据库的操作

1.查询所有数据库 show databases; 上图除了自创的&#xff0c;其他的四个都是mysql自带的数据库 。&#xff08;不区分大小写&#xff09; 2.查询当前数据库 select database(); 最开始没有使用数据库&#xff0c;那么查找结果为NULL 所以我们就需要先使用数据库&#xff…