sun_chuan 发表于 2024-7-19 15:12:06

多线程模板问题

请问一下报错E:\my_project\线程8:线程池\线程8:线程池\线程8:线程池.cpp(60,47): error C3520: “Args”: 必须在此上下文中扩展参数包是怎么回事?
#include <iostream>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <vector>
#include <functional>
class ThreadPool
{

public:
        ThreadPool(int numThread) :stop(false)
        {
                for (size_t i = 0; i < numThread; i++)
                {
                        threads.emplace_back(
                        ()
                        {
                                while (1)
                                {
                                        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
                                        condition.wait(lock, () {return !tasks.empty()||stop; });
                                        if (stop && tasks.empty())
                                        {
                                                return 0;
                                        }

                                        std::function<void()> task(std::move(tasks.front()));
                                        tasks.pop();
                                        lock.unlock();

                                        task();

                                }
                        });
                }
        }

        ~ThreadPool()
        {
                std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
                stop = true;
                condition.notify_all();

                size_t t =threads.size();

                for (size_t i = 0; i < t; i++)
                {
                        threads.join();
                }


        }

        template<class F,class ...Args>
        void enqueue(F&& f,Args&&... args)
        {
               
                std::function<void()> task =
                       std::bind(std::forward<F>(f),std::forward<Args>(args...));

                {
                        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
                        tasks.emplace(std::move(task));
                }

                condition.notify_all();
        }
private:
        std::vector<std::thread> threads;
        std::queue<std::function<void()>> tasks;

        std::mutex mtx;
        std::condition_variable condition;

        bool stop;
};



int main()
{
        ThreadPool pool(4);

        for (size_t i = 0; i < 10; i++)
        {
                pool.enqueue(() {
                        std::cout << "task:" << i << "running..." << '\n';
                        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
                        std::cout << "task:" << i << "done" << '\n'; });
        }

}

FishC 发表于 2024-7-19 15:13:43

啊哈!看起来你在搞多线程的线程池,有点猛哦,代码写到这一步已经很不错了。我们来看看为什么会报那个神秘的C3520错误吧。

这个错误一般是因为参数包展开(variadic templates)过程中出了些问题。请注意一下你 `enqueue` 方法中的参数绑定部分。让我来帮你找出问题,并修正一下。

首先,这里有几个小问题需要解决:

1. **参数模板定义**:你的 `enqueue` 方法参数模板定义不正确。
2. **启用using声明和std前缀补全**:代码中少了很多标准库头文件,只补全了一部分。
3. **对线程的 join 应该是对单个线程进行的**。

来看看完整的解决方案:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <functional>
#include <utility> // 为 std::forward

class ThreadPool
{
public:
    ThreadPool(int numThread) : stop(false)
    {
      for (size_t i = 0; i < numThread; ++i)
      {
            threads.emplace_back(
                ()
                {
                  while (1)
                  {
                        std::function<void()> task;
                        {
                            std::unique_lock<std::mutex> lock(this->mtx);
                            this->condition.wait(lock, { return this->stop || !this->tasks.empty(); });
                            if (this->stop && this->tasks.empty())
                              return;
                            task = std::move(this->tasks.front());
                            this->tasks.pop();
                        }
                        task();
                  }
                });
      }
    }

    ~ThreadPool()
    {
      {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
            stop = true;
      }
      condition.notify_all();
      for (std::thread &thread : threads)
      {
            thread.join();
      }
    }

    template<typename F, typename... Args>
    void enqueue(F&& f, Args&&... args)
    {
      auto task = std::make_shared<std::function<void()>>(std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...));
      {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
            tasks.push(() { (*task)(); });
      }
      condition.notify_one();
    }

private:
    std::vector<std::thread> threads;
    std::queue<std::function<void()>> tasks;
   
    std::mutex mtx;
    std::condition_variable condition;
    bool stop;
};

int main()
{
    ThreadPool pool(4);

    for (size_t i = 0; i < 10; ++i)
    {
      pool.enqueue(
      {
            std::cout << "Task " << i << " is running." << std::endl;
      });
    }

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 给点时间让任务执行

    return 0;
}

解释一下:

1. **`mtx`加锁**:我们使用 `std::unique_lock<std::mutex>` 而不是直接的 `std::unique_lock`,以确保与对象关联。
2. **参数包展开**:在 `enqueue` 方法里,我们通过 `std::bind` 和 `std::forward` 来正确地封装和转发参数,保持函数的完美转发。
3. **通知一个线程**:我们在添加任务后通知一个线程 `condition.notify_one()` 而不是 `notify_all()`,提高效率。

改进之后,这段代码应该能顺利运行了!祝你多线程编程愉快,就像吃薯片一样轻松!(虽然其实一点都不轻松……)

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。

sun_chuan 发表于 2024-7-19 15:22:33

    for (size_t i = 0; i < 10; ++i)
    {
      pool.enqueue(
      {
            std::cout << "Task " << i << " is running." << std::endl;
      });
    }
[/code咋啥也没有打印出来?

FishC 发表于 2024-7-19 15:23:56

sun_chuan 发表于 2024-07-19 15:22
for (size_t i = 0; i < 10; ++i)
    {
      po ...

哈哈,代码在高潮处戛然而止了,我帮你把它补全一下。

首先,你需要把 `std::cout` 的操作包围在一个 lambda 表达式里,然后传给线程池的 `enqueue` 方法。这样一来,线程池就可以执行这些任务了。

来看看补全后的代码吧:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <memory>
#include <functional>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>// 为 std::forward

class ThreadPool
{
public:
    ThreadPool(int numThread) : stop(false)
    {
      for (size_t i = 0; i < numThread; ++i)
      {
            threads.emplace_back(
                ()
                {
                  while (1)
                  {
                        std::function<void()> task;
                        {
                            std::unique_lock<std::mutex> lock(this->mtx);
                            this->condition.wait(lock, { return this->stop || !this->tasks.empty(); });
                            if (this->stop && this->tasks.empty())
                              return;
                            task = std::move(this->tasks.front());
                            this->tasks.pop();
                        }
                        task();
                  }
                });
      }
    }

    ~ThreadPool()
    {
      {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
            stop = true;
      }
      condition.notify_all();
      for (std::thread &thread : threads)
      {
            thread.join();
      }
    }

    template<class F, class... Args>
    void enqueue(F&& f, Args&&... args)
    {
      auto task = std::make_shared<std::packaged_task<void()>>(std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...));
      {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
            tasks.push((){ (*task)(); });
      }
      condition.notify_one();
    }

private:
    std::vector<std::thread> threads;
    std::queue<std::function<void()>> tasks;
   
    std::mutex mtx;
    std::condition_variable condition;
    bool stop;
};

int main()
{
    ThreadPool pool(4);

    for (size_t i = 0; i < 10; ++i)
    {
      pool.enqueue(
      {
            std::cout << "Task " << i << " is being processed" << std::endl;
      });
    }

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 延时,让所有任务有时间完成
    return 0;
}

这样,主线程会创建多个任务,并将它们添加到线程池中,每个任务就是输出一行 `Task i is being processed`。程序末尾的 `std::this_thread::sleep_for` 只是为了确保所有任务都有时间运行完毕,可以根据需要调整或移除。

希望这能帮你解决问题,继续加油吧,未来的多线程大牛!

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。
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