VC线程池,拿来就用

#ifndef _ThreadPool_H_
#define _ThreadPool_H_
#pragma warning(disable: 4530)
#pragma warning(disable: 4786)
#include <cassert>
#include <vector>
#include <queue>
#include <windows.h>

using namespace std;

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);
        // set priority
        SetThreadPriority(pNew->_Handle, THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL);
        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_

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。

如果需要停话,可在传入线程函数的参数中加一个控制变量,
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;
}
}
如果threadFunc中,你做的处理不是在一个while循环中,而是一个比较复杂的绘制过程,可能需要在绘制过程中设置几个控制点,判断yourClass->cmd是否为1,以便终止线程。

当然,用TerminateThread可能是一个解决方案,但由于内存等问题尽量不要使用。

我觉得你做的应用,影响效果的不会是绘制,而是数据传输。如果你用C/C++写绘制程序,应该不需要多个绘制线程。


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