C++线程任务队列模型

功能描述

实现一个任务队列，用于任务的执行

任务队列

任务队列可以添加、删除任务，实现对任务的管理
添加任务后，任务队列可以开始执行
任务队列执行任务方式为串行执行

任务

任务执行需要持续一段10s内随机的时间，执行过程通过sleep函数模拟
任务有三种状态，未执行，执行中，已结束
任务执行中，每隔1s输出一次当前进度

功能测试

在任务队列中添加2个任务并执行，所有任务完成后退出程序

其中任务执行时间为随机值，此处任务1运行3s，任务2运行2s，仅作示例

串行队列执行输入示例如下

添加任务 1

添加任务 2

串行任务队列开始执行，共有2个任务
任务1开始执行，将运行3秒

任务1已完成33%

任务1已完成66%

任务1已完成100%

任务1已结束

任务2开始执行，将运行2秒

任务2已完成50%

任务2已完成100%

任务2已结束

任务队列结束执行

代码如下：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <mutex>

class Task {
public:
    enum class Status { NotStarted, InProgress, Completed };

    Task(int id) : id_(id), status_(Status::NotStarted) {}

    void execute() {
        status_ = Status::InProgress;
        int duration = rand() % 10 + 1; // Random duration between 1 and 10 seconds
        for (int i = 1; i <= duration; ++i) {
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
            //std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
            std::cout << "任务" << id_ << "已完成" << i * 100 / duration << "%\n";
        }
        status_ = Status::Completed;
        std::cout << "任务" << id_ << "已结束\n";
    }

    Status getStatus() const { return status_; }

private:
    int id_;
    Status status_;
    //mutable std::mutex mutex_;
};

class TaskQueue {
public:
    void addTask(Task task) {
        tasks_.push_back(task);
    }

    void startExecution() {
        std::cout << "串行任务队列开始执行，共有" << tasks_.size() << "个任务\n";
        for (auto& task : tasks_) {
            task.execute();
        }
        std::cout << "任务队列结束执行\n";
    }

private:
    std::vector<Task> tasks_;
};

int main() {
    TaskQueue taskQueue;
    taskQueue.addTask(Task(1));
    taskQueue.addTask(Task(2));
    taskQueue.startExecution();
    return 0;
}

运行结果如下：

这个程序实现了一个简单的任务队列，其中任务类表示一个可执行的任务，具有状态（未开始、进行中、已完成）。任务队列类负责管理任务的添加和执行，执行方式为串行执行。每个任务的执行时间是随机的，并且在执行过程中会输出当前的进度信息。