C++ 同時プログラミング: タスクのスケジューリングとスレッドプール管理を実行する方法は?-C++-php.cn

C++ 同時プログラミング: タスクのスケジューリングとスレッドプール管理を実行する方法は?

WBOY

リリース： 2024-05-06 10:15:02

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タスクのスケジューリングとスレッドプールの管理は、C 同時プログラミングの効率とスケーラビリティを向上させる鍵となります。タスクのスケジュール: std::thread を使用して新しいスレッドを作成します。スレッドに参加するには、join() メソッドを使用します。スレッドプールの管理: ThreadPool オブジェクトを作成し、スレッドの数を指定します。 add_task() メソッドを使用してタスクを追加します。 join() または stop() メソッドを呼び出して、スレッドプールをシャットダウンします。

C++ 同時プログラミング: タスクのスケジューリングとスレッドプール管理を実行する方法は?

#C 同時プログラミング: タスクのスケジュールとスレッドプールの管理

はじめに

並行プログラミングでは、アプリケーションの効率とスケーラビリティを向上させるために、タスクのスケジューリングとスレッドプールの管理が重要です。この記事では、C でのタスクスケジューリングの概念を説明し、C 11 標準の

std::thread および std::mutex を使用してスレッドプールを管理する方法を示します。

タスクスケジューリング

タスクスケジューリングには、非同期タスクの割り当てと実行が含まれます。 C では、

std::thread を使用して新しいスレッドを作成できます:

std::thread t([]() {
  // 执行异步任务
});

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スレッドに参加するには、

join() メソッドを使用します:

t.join();

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スレッドプール管理

スレッドプールは、タスクの処理に使用できる、事前に作成および管理されるスレッドのコレクションです。スレッドプールを使用すると、スレッドの作成と破棄を繰り返すオーバーヘッドが回避されます。

C でスレッドプールを作成および管理する方法は次のとおりです。

class ThreadPool {
public:
  ThreadPool(int num_threads) {
    for (int i = 0; i < num_threads; i++) {
      threads_.emplace_back(std::thread([this]() { this->thread_loop(); }));
    }
  }

  void thread_loop() {
    while (true) {
      std::function<void()> task;

      {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx_);
        if (tasks_.empty()) {
          continue;
        }

        task = tasks_.front();
        tasks_.pop();
      }

      task();
    }
  }

  void add_task(std::function<void()> task) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx_);
    tasks_.push(task);
  }

  void stop() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx_);
    stop_ = true;
  }

  ~ThreadPool() {
    stop();

    for (auto& t : threads_) {
      t.join();
    }
  }

private:
  std::vector<std::thread> threads_;
  std::queue<std::function<void()>> tasks_;
  std::mutex mtx_;
  bool stop_ = false;
};

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スレッドプールを使用するには、次の手順を実行できます。

add_task() メソッドを使用して、タスクをスレッドプールに追加します。
join() または stop() メソッドを呼び出してスレッドプールを閉じ、すべてのタスクが完了するまで待ちます。

実際的なケース

次に、スレッドプールを使用してマルチコアシステム上で同時タスクを実行する例を示します:

#include <iostream>
#include <vector>
#include "thread_pool.h"

int main() {
  ThreadPool pool(4);

  std::vector<std::future<int>> futures;
  for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    futures.push_back(pool.add_task([i]() { return i * i; }));
  }

  for (auto& f : futures) {
    std::cout << f.get() << std::endl;
  }

  return 0;
}

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結論

C の同時タスクは、

std::thread とスレッドプールを使用することで効果的に管理できます。マルチコアシステム上の科学技術コンピューティングであっても、大量のリクエストを処理する必要がある Web サービスであっても、スレッドスケジューリングとスレッドプール管理は、コードの効率とスケーラビリティを向上させる鍵となります。

以上がC++ 同時プログラミング: タスクのスケジューリングとスレッドプール管理を実行する方法は?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。