Linux下的C語言線程池

    線程池的目的是爲了減少線程創建、銷燬所帶來的代價，當有非常多的任務需要獨立的線程去做時，可以使用線程池，從線程池中獲取線程來處理一個個任務。

    本文就來實現一個線程池。實現環境爲Linux操作系統，採用C語言實現pthread線程的線程池。

基本方法如下幾點：

• pthread線程
• 構造雙向鏈表維持待完成任務隊列
• 使用線程信號量sem_t控制線程池
• 使用線程互斥鎖pthread_mutex_t保護任務隊列

設計思路：

    線程池狹義將其實是若干個組成的數組，如果是靜態數組，那麼線程個數保持不變；如果是動態數組，那麼可以讓線程的個數隨着任務量需求的變化而變化。線程一旦創建就不再銷燬，而是一直存在，當要處理任務時就需要調用對應的任務；當沒有任務時就阻塞起來。

    任務由隊列組織起來，形成一個任務隊列，採用先入先出的優先處理原則。

    線程池的主線程負責創建線程池中的子線程、添加新任務。子線程負責從任務隊列中摘取任務來執行。

線程分配設計：

    線程池中的每個子線程都是等價的。我們用線程信號量來控制子線程和任務的分配問題。設置一個信號量來表示任務隊列中的任務資源。每個子線程都會處於死循環中，每輪循環首先等待一個任務資源信號量，當等到之後，互斥地從任務隊列中摘取一個任務結點，任務結點中記錄着該任務所要執行的函數指針及其參數。之後子線程開始執行該任務。執行完之後釋放一個信號量並進入下一輪循環。當沒有信號量小於1時，子線程將會阻塞。

    因此一個任務由哪一個線程來執行，這要看哪個線程能夠獲取到對應的信號量資源。

具體實現：

    任務隊列由雙向鏈表構造，每個節點包含一個任務的函數指針和參數指針。

typedef struct thpool_job_t{

    void*  (*function)(void* arg);    

    void*                     arg;    

    struct thpool_job_t*     next;   

    struct thpool_job_t*     prev;  

}thpool_job_t;

    任務隊列擁有一個任務資源信號量，用來控制線程的分配。

typedef struct thpool_jobqueue{

    thpool_job_t *head;          

    thpool_job_t *tail;         

    int           jobsN;        

    sem_t        *queueSem;                            

}thpool_jobqueue;

    線程池的結構體，記錄了線程數組、線程個數、任務隊列。

typedef struct thpool_t{

    pthread_t*       threads;   

    int              threadsN;   

    thpool_jobqueue* jobqueue;   

}thpool_t;

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