乙個簡單的c 執行緒池的封裝

首先問三個問題：什麼是執行緒池？執行緒池的優勢是什麼？實現原理是什麼？

字面意思就是」乙個存放執行緒的池塘」，類似於記憶體池的概念，建立固定數量的執行緒，來處理多個任務，執行緒執行完乙個任務後不銷毀而是繼續執行下乙個任務，這樣就避免了執行緒的頻繁建立和銷毀，大大提高了效率（和多執行緒相模型相比），這也回答了第二個問題，執行緒池的優勢所在。

執行緒池不只有乙個執行緒組，還需要乙個任務佇列來方便執行緒池獲取任務，此任務隊列為被所有執行緒共享，因此在考慮類的資料結構是必須新增進來，另外，因為有多個執行緒共享乙個資源的情況（都會訪問任務佇列），還必須要考慮加鎖的問題。借用一張圖來說明執行緒池的工作流程：

首先是執行緒同步的類封裝condition.h：

#ifndef mythreadpool_condition_h
#define mythreadpool_condition_h
#include 
//封裝乙個互斥量和條件變數作為狀態
typedef struct condition
condition_t;
class
condition_mutex
;#endif //mythreadpool_condition_h

具體實現condition.cpp：

#include "condition.h"
condition_mutex::condition_mutex()
condition_mutex::~condition_mutex()
//初始化
int condition_mutex::condition_init()
//加鎖
int condition_mutex::condition_lock()
//解鎖
int condition_mutex::condition_unlock()
//等待
int condition_mutex::condition_wait()
//固定時間等待
int condition_mutex::condition_timedwait(const
struct timespec *abstime)
//喚醒乙個睡眠執行緒
int condition_mutex::condition_signal()
//喚醒所有睡眠執行緒
int condition_mutex::condition_broadcast()
//釋放
int condition_mutex::condition_destroy()

接下來是執行緒池結構的封裝threadpool.h：

#ifndef mythreadpool_threadpool_h
#define mythreadpool_threadpool_h
//執行緒池標頭檔案
#include "condition.h"
//封裝執行緒池中的物件需要執行的任務物件
typedef struct task
task_t;
//下面是執行緒池結構體
typedef struct threadpool_data
threadpool_t;
class
threadpool
;#endif //mythreadpool_threadpool_h

執行緒池實現threadpool.cpp：

#include "threadpool.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
//建立的執行緒執行
static
void *thread_routine(void *arg)
}pool->idle--;
if(pool->first != null)
//退出執行緒池
if(pool->quit && pool->first == null)
pool->ready.condition_unlock();
break;
}//超時，跳出銷毀執行緒
if(timeout == 1)
pool->ready.condition_unlock();
}printf("thread %d is exiting\n", pthread_self());
return null;
}threadpool::threadpool(int threads)
threadpool::~threadpool()
//執行緒池初始化
void threadpool::threadpool_init(int threads)
//增加乙個任務到執行緒池
void threadpool::threadpool_add_task(void *(*run)(void *arg), void *arg)
else
workers.last = newtask; //佇列尾指向新加入的執行緒
//執行緒池中有執行緒空閒，喚醒
if(workers.idle > 0)
//當前執行緒池中線程個數沒有達到設定的最大值，建立乙個新的執行緒
else
if(workers.counter < workers.max_threads)
//結束，訪問
workers.ready.condition_unlock();
}//執行緒池銷毀
void threadpool::threadpool_destroy()
//加鎖
workers.ready.condition_lock();
//設定銷毀標記為1
workers.quit = 1;
//執行緒池中線程個數大於0
if(workers.counter > 0)
//正在執行任務的執行緒，等待他們結束任務
while(workers.counter)
}workers.ready.condition_unlock();
workers.ready.condition_destroy();
}

測試程式：

#include "threadpool.h"
#include 
#include 
#include 
void* mytask1(void *arg)
void* mytask2(void *arg)
//測試**
int main(void)
int *arg = (int *)malloc(sizeof(int));
*arg = i;
if (i%2 == 0)
else
}return
0;}

執行結果分析：

在本測試程式中，主線程（即程序本身）連續建立了三個執行緒，6139904（暫記為1號執行緒），6676480（2號執行緒），7213056（3號執行緒），且不停地在向任務佇列中新增任務，從圖中看到，1號執行緒執行了任務0，2號執行緒執行了任務1，3號執行緒執行了任務2，由於奇數任務的執行時間較長（mytask2，休眠10秒鐘），1號執行緒和3號執行緒結束的比較快，又開始獲取新的任務，3號執行緒獲取任務3，進入長時間的休眠中，此時1號執行緒處理完任務4之後，繼續處理任務5，發現任務佇列已空，且輪詢等待2秒之後沒有獲取到新的任務，退出執行緒並銷毀。之後5號任務加入了佇列，執行緒池又重新建立了7213056（4號執行緒），……

從執行緒的執行時序可以看出，本執行緒池很好的完成了多工的執行緒分配，且執行沒有問題，封裝簡單易用。

參考原文：

乙個簡單的c 執行緒池的封裝

乙個簡單的執行緒池

乙個簡單的執行緒池

封裝乙個簡單的池操作

乙個簡單的c 執行緒池的封裝

乙個簡單的執行緒池

乙個簡單的執行緒池

封裝乙個簡單的池操作

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