这里给个线程池的实现代码，里面带有个应用小例子，方便学习使用，代码 GCC 编译可用。参照代码看下面介绍的线程池原理跟容易接受，百度云下载链接：
http://pan.baidu.com/s/1i3zMHDV
一.线程池简介
为什么使用线程池？
目前的大多数网络服务器，包括Web服务器、Email服务器以及数据库服务器等都具有一个共同点，就是单位时间内必须处理数目巨大的连接请求，但处理时间却相对较短。 传统多线程方案中我们采用的服务器模型则是一旦接受到请求之后，即创建一个新的线程，由该线程执行任务。任务执行完毕后，线程退出，这就是是“即时创建，即 时销毁”的策略。尽管与创建进程相比，创建线程的时间已经大大的缩短，但是如果提交给线程的任务是执行时间较短，而且执行次数极其频繁，那么服务器将处于不停的创建线程，销毁线程的状态，这笔开销将是不可忽略的。
线程池为线程生命周期开销问题和资源不足问题提供了解决方案。通过对多个任务重用线程，线程创建的开销被分摊到了多个任务上。其好处是，因为在请求到达时线程已经存在，所以无意中也消除了线程创建所带来的延迟。这样，就可以立即为请求服务，使应用程序响应更快。而且，通过适当地调整线程池中的线程数目，也就是当请求的数目超过某个阈值时，就强制其它任何新到的请求一直等待，直到获得一个线程来处理为止，从而可以防止资源不足。
二.线程池的结构
2.1. 线程池任务结点
线程池任务结点用来保存用户投递过来的任务，并放入线程池中的线程执行。其结构名为worker_t，定义如下：
1 /*线程池任务结点*/
2 struct worker_t
3 {
4 void *(*process) (void *arg); /**< 回调函数 */
5 int paratype; /**< 函数类型(预留) */
6 void *arg; /**< 回调函数参数 */
7 struct worker_t *next; /**< 连接下一个任务结点 */
8 };
2.2. 线程池控制器
线程池控制器用来对线程池进行控制管理，包括任务的投递、线程池状态的更新与查询、线程池的销毁等。其结构名为CThread_pool_t，定义如下：
1 /*线程池控制器*/
2 struct CThread_pool_t
3 {
4 pthread_mutex_t queue_lock; /**< 互斥锁 */
5 pthread_cond_t queue_ready; /**< 条件变量 */
6
7 worker_t *queue_head; /**< 任务结点链表,保存所有投递的任务 */
8 int shutdown; /**< 线程池销毁标志,1 -> 销毁 */
9 pthread_t *threadid; /**< 线程ID */
10 int max_thread_num; /**< 线程池可容纳的最大线程数 */
11 int current_pthread_num; /**< 当前线程池存放的线程数 */
12 int current_pthread_task_num; /**< 当前正在执行任务和已分配任务的线程数目和 */
13 int cur_queue_size; /**< 当前等待队列的任务数目 */
14 int free_pthread_num; /**< 线程池内允许存在的最大空闲线程数 */
15
16 /*向线程池投递任务*/
17 int (*AddWorkUnlimit)(void* pthis,void *(*process) (void *arg), void *arg);
18 /*向线程池投递任务,无空闲线程则阻塞*/
19 int (*AddWorkLimit)(void* pthis,void *(*process) (void *arg), void *arg);
20 /*获取线程池可容纳的最大线程数*/
21 int (*GetMaxThreadNum) (void *pthis);
22 /*获取线程池存放的线程数*/
23 int (*GetCurThreadNum) (void *pthis);
24 /*获取当前正在执行任务和已分配任务的线程数目和*/
25 int (*GetCurTaskThreadNum) (void *pthis);
26 /*获取线程池等待队列任务数*/
27 int (*GetCurTaskNum) (void *pthis);
28 /*销毁线程池*/
29 int (*Destruct) (void *pthis);
30 }；
2.3. 线程池结构
线程池的运行结构图如下：
根据上图罗列几个注意的地方：
(1)图中的线程池中的“空闲”和“执行”分别表示空闲线程和执行线程，空闲线程指在正在等待任务的线程，同样执行线程指正在执行任务的线程，两者是相互转换的。当用户投递任务过来则用空闲线程来执行该任务，且空闲线程状态转变为执行线程；当任务执行完后，执行线程状态转变为空闲线程；
(2)创建线程池时，正常情况会先创建一定数量的线程，所有线程初始为空闲线程，线程阻塞等待用户投递任务；
(3)用户投递的任务首先放入等待队列 queue_head 链表中，如果线程池中有空闲线程则放入空闲线程中执行，否则根据条件选择继续等待空闲线程或者新建一个线程来执行，新建的线程将放入线程池中；
(4)执行的任务会从等待队列中脱离，并在任务执行完后释放任务结点worker_t；
三.线程池控制
这里就线程池实现代码中的部分代码进行解释，请参照我上面给的线程池代码，里面的注释我标注的还是比较详细的。
3.1. 线程池创建
1 CThread_pool_t* ThreadPoolConstruct(int max_num,int free_num)
2 {
3 ...... //略
4 for (i = 0; i < max_num; i++)
5 {
6 pool->current_pthread_num++; /**< 当前池中的线程数 */
7 pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, ThreadPoolRoutine, (void*)pool); /**< 创建线程 */
8 usleep(1000);
9 }
10 }
这里创建了 max_num 个线程 ThreadPoolRoutine( )，即上面提到的空闲线程。
3.2. 投递任务
1 static int ThreadPoolAddWorkLimit(void* pthis,void *(*process) (void *arg), void *arg)
2 {
3 ...... //略
4 worker_t *newworker = (worker_t *) malloc (sizeof (worker_t));
5 newworker->process = process; /**< 回调函数,在线程ThreadPoolRoutine()中执行 */
6 newworker->arg = arg; /**< 回调函数参数 */
7 newworker->next = NULL;
8
9 pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
10 ...... //将任务结点放入等待队列，略
11 pool->cur_queue_size++; /**< 等待队列加1 */
12
13 int FreeThreadNum = pool->current_pthread_num - pool->current_pthread_task_num;
14 if((0 == FreeThreadNum) && (pool->current_pthread_num < pool->max_thread_num))
15 {/**< 如果没有空闲线程且池中当前线程数不超过可容纳最大线程 */
16 int current_pthread_num = pool->current_pthread_num;
17 pool->threadid = (pthread_t *) realloc(pool->threadid,(current_pthread_num + 1) * sizeof (pthread_t)); /**< 新增线程 */
18 pthread_create (&(pool->threadid[current_pthread_num]), NULL, ThreadPoolRoutine, (void*)pool);
19 pool->current_pthread_num++; /**< 当前池中线程总数加1 */
20
21 pool->current_pthread_task_num++; /**< 分配任务的线程数加1 */
22 pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
23 pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready)); /**< 发送信号给1个处于条件阻塞等待状态的线程 */
24 return 0;
25 }
26
27 pool->current_pthread_task_num++;
28 pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
29 pthread_cond_signal(&(pool->queue_ready));
30 return 0;
31 }
投递任务时先创建一个任务结点保存回调函数和函数参数，并将任务结点放入等待队列中。代码第14行判断条件为真时，则进行新线程创建，realloc( )会在保存原始内存中的数据不变的基础上新增1个sizeof (pthread_t)大小的内存。之后更新 current_pthread_num 和 current_pthread_task_num ，并发送信号 pthread_cond_signal(&(pool->queue_ready)) 给一个处于条件阻塞等待状态的线程，即线程 ThreadPoolRoutine( )中的
pthread_cond_wait(&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock)) 阻塞等待接收信号。重点讲互斥锁和条件变量：
pthread_mutex_t queue_lock; /**< 互斥锁 */
pthread_cond_t queue_ready; /**< 条件变量 */
这两个变量是线程池实现里很重要的点，建议网上搜索资料学习，这里简要介绍先代码中会用到的相关函数功能：
放张图吧，这样直观点，线程互斥锁的一些调用函数一般都有接触过，这里就不作介绍了。
3.3. 执行线程
1 static void * ThreadPoolRoutine (void *arg)
2 {
3 CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)arg;
4 while (1)
5 {
6 pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock)); /**< 上锁, pthread_cond_wait()调用会解锁*/
7
8 while ((pool->cur_queue_size == 0) && (!pool->shutdown)) /**< 队列没有等待任务*/
9 {
10 pthread_cond_wait(&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock)); /**< 条件锁阻塞等待条件信号*/
11 }
12 if (pool->shutdown)
13 {
14 pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
15 pthread_exit (NULL); /**< 释放线程 */
16 }
17
18 ..... //略
19 worker_t *worker = pool->queue_head; /**< 取等待队列任务结点头*/
20 pool->queue_head = worker->next; /**< 链表后移 */
21
22 pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
23 (*(worker->process)) (worker->arg); /**< 执行回调函数 */
24 pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
25
26 pool->current_pthread_task_num--; /**< 函数执行结束 */
27 free (worker); /**< 释放任务结点 */
28 worker = NULL;
29
30 if ((pool->current_pthread_num - pool->current_pthread_task_num) > pool->free_pthread_num)
31 {
32 pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
33 break; /**< 当池中空闲线程超过 free_pthread_num则将线程释放回操作系统 */
34 }
35 pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
36 }
37
38 pool->current_pthread_num--; /**< 当前池中线程数减1 */
39 pthread_exit (NULL); /**< 释放线程*/
40 return (void*)NULL;
41 }
这个就是用来执行投递任务的线程，在初始创建线程时所有线程都全部阻塞在pthread_cond_wait( )处，此时的线程状态就为空闲线程，也就是线程被挂起；
当收到信号并取得互斥锁时，表明有任务投递过来，则获取等待队列里的任务结点并开始执行回调函数；
函数执行结束后回去判断当前等待队列是否还有任务，有则接下去执行，否则重新阻塞回到空闲线程状态；
3.4. 线程销毁
线程销毁主要做的就是销毁线程和释放动态内存，自己看代码就懂了。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include "lib_thread_pool.h"
/*---------------constants/macro definition---------------------*/
/*---------------global variables definition-----------------------*/
/*---------------functions declaration--------------------------*/
static void * ThreadPoolRoutine (void *arg);
/*---------------functions definition---------------------------*/
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolAddWorkLimit
* functional description : 向线程池投递任务,无空闲线程则阻塞
* input parameter : pthis 线程池指针
process 回调函数
arg 回调函数的参数
* output parameter :
* return value : 0 - 成功;-1 - 失败
* history :
*****************************************************************/
static int ThreadPoolAddWorkLimit(void* pthis,void *(*process) (void *arg), void *arg)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)pthis;
worker_t *newworker = (worker_t *) malloc (sizeof (worker_t));
if (NULL == newworker)
{
return -1;
}
newworker->process = process; /**< 回调函数,在线程ThreadPoolRoutine()中执行 */
newworker->arg = arg; /**< 回调函数参数 */
newworker->next = NULL;
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
worker_t *member = pool->queue_head; /**< 等待队列任务链表 */
if (member != NULL)
{
while (member->next != NULL)
{
member = member->next;
}
member->next = newworker; /**< 放入链表尾 */
}
else
{
pool->queue_head = newworker; /**< 放入链表头 */
}
assert (pool->queue_head != NULL);
pool->cur_queue_size++; /**< 等待队列加1 */
int FreeThreadNum = pool->current_pthread_num - pool->current_pthread_task_num;
if((0 == FreeThreadNum) && (pool->current_pthread_num < pool->max_thread_num))
{/**< 如果没有空闲线程且池中当前线程数不超过可容纳最大线程 */
int current_pthread_num = pool->current_pthread_num;
pool->threadid = (pthread_t *) realloc(pool->threadid,(current_pthread_num + 1) * sizeof (pthread_t)); /**< 新增线程 */
pthread_create (&(pool->threadid[current_pthread_num]), NULL, ThreadPoolRoutine, (void*)pool);
pool->current_pthread_num++; /**< 当前池中线程总数加1 */
pool->current_pthread_task_num++; /**< 分配任务的线程数加1 */
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready)); /**< 发送信号给1个处于条件阻塞等待状态的线程 */
return 0;
}
pool->current_pthread_task_num++;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
pthread_cond_signal(&(pool->queue_ready));
// usleep(10); //看情况加
return 0;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolAddWorkUnlimit
* functional description : 向线程池投递任务
* input parameter : pthis 线程池指针
process 回调函数
arg 回调函数的参数
* output parameter :
* return value : 0 - 成功;-1 - 失败
* history :
*****************************************************************/
static int ThreadPoolAddWorkUnlimit(void* pthis,void *(*process) (void *arg), void *arg)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)pthis;
worker_t *newworker = (worker_t *) malloc (sizeof (worker_t));
if (NULL == newworker)
{
return -1;
}
newworker->process = process;
newworker->arg = arg;
newworker->next = NULL;
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
worker_t *member = pool->queue_head;
if (member != NULL)
{
while (member->next != NULL)
{
member = member->next;
}
member->next = newworker;
}
else
{
pool->queue_head = newworker;
}
assert (pool->queue_head != NULL);
pool->cur_queue_size++;
int FreeThreadNum = pool->current_pthread_num - pool->current_pthread_task_num;
if(0 == FreeThreadNum) /**< 只判断是否没有空闲线程 */
{
int current_pthread_num = pool->current_pthread_num;
pool->threadid = (pthread_t *) realloc(pool->threadid,(current_pthread_num + 1) * sizeof (pthread_t));
pthread_create (&(pool->threadid[current_pthread_num]), NULL, ThreadPoolRoutine, (void*)pool);
pool->current_pthread_num++;
if (pool->current_pthread_num > pool->max_thread_num)
{
pool->max_thread_num = pool->current_pthread_num;
}
pool->current_pthread_task_num++;
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready));
return 0;
}
pool->current_pthread_task_num++;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
pthread_cond_signal(&(pool->queue_ready));
// usleep(10); //看情况加
return 0;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetThreadMaxNum
* functional description : 获取线程池可容纳的最大线程数
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 线程池可容纳的最大线程数
* history :
*****************************************************************/
static int ThreadPoolGetThreadMaxNum(void* pthis)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)pthis;
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
int num = pool->max_thread_num;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
return num;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetCurrentThreadNum
* functional description : 获取线程池存放的线程数
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 线程池存放的线程数
* history :
*****************************************************************/
static int ThreadPoolGetCurrentThreadNum(void* pthis)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)pthis;
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
int num = pool->current_pthread_num;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
return num;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetCurrentTaskThreadNum
* functional description : 获取当前正在执行任务和已分配任务的线程数目和
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 当前正在执行任务和已分配任务的线程数目和
* history :
*****************************************************************/
static int ThreadPoolGetCurrentTaskThreadNum(void* pthis)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)pthis;
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
int num = pool->current_pthread_task_num;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
return num;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetCurrentTaskNum
* functional description : 获取线程池等待队列任务数
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 等待队列任务数
* history :
*****************************************************************/
static int ThreadPoolGetCurrentTaskNum(void* pthis)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)pthis;
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
int num = pool->cur_queue_size;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
return num;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolDestroy
* functional description : 销毁线程池
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 0 - 成功;-1 - 失败
* history :
*****************************************************************/
static int ThreadPoolDestroy (void *pthis)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)pthis;
if (pool->shutdown) /**< 已销毁 */
{
return -1;
}
pool->shutdown = 1; /**< 销毁标志置位 */
pthread_cond_broadcast (&(pool->queue_ready)); /**< 唤醒所有pthread_cond_wait()等待线程 */
int i;
for (i = 0; i < pool->current_pthread_num; i++)
{
pthread_join (pool->threadid[i], NULL); /**< 等待所有线程执行结束 */
}
free (pool->threadid); /**< 释放 */
worker_t *head = NULL;
while (pool->queue_head != NULL)
{
head = pool->queue_head;
pool->queue_head = pool->queue_head->next;
free (head); /**< 释放 */
}
pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock)); /**< 销毁 */
pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready)); /**< 销毁 */
free (pool); /**< 释放 */
pool=NULL;
return 0;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolRoutine
* functional description : 线程池中运行的线程
* input parameter : arg 线程池指针
* output parameter :
* return value : NULL
* history :
*****************************************************************/
static void * ThreadPoolRoutine (void *arg)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *)arg;
while (1)
{
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock)); /**< 上锁, pthread_cond_wait()调用会解锁*/
while ((pool->cur_queue_size == 0) && (!pool->shutdown)) /**< 队列没有等待任务*/
{
pthread_cond_wait(&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock)); /**< 条件锁阻塞等待条件信号*/
}
if (pool->shutdown)
{
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
pthread_exit (NULL); /**< 释放线程 */
}
assert (pool->cur_queue_size != 0);
assert (pool->queue_head != NULL);
pool->cur_queue_size--; /**< 等待任务减1,准备执行任务*/
worker_t *worker = pool->queue_head; /**< 取等待队列任务结点头*/
pool->queue_head = worker->next; /**< 链表后移 */
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
(*(worker->process)) (worker->arg); /**< 执行回调函数 */
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
pool->current_pthread_task_num--; /**< 函数执行结束 */
free (worker); /**< 释放任务结点 */
worker = NULL;
if ((pool->current_pthread_num - pool->current_pthread_task_num) > pool->free_pthread_num)
{
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
break; /**< 当池中空闲线程超过 free_pthread_num则将线程释放回操作系统 */
}
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
}
pool->current_pthread_num--; /**< 当前池中线程数减1 */
pthread_exit (NULL); /**< 释放线程*/
return (void*)NULL;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolConstruct
* functional description : 创建线程池
* input parameter : max_num 线程池可容纳的最大线程数
free_num 线程池允许存在的最大空闲线程,超过则将线程释放回操作系统
* output parameter :
* return value : 线程池指针
* history :
*****************************************************************/
CThread_pool_t* ThreadPoolConstruct(int max_num,int free_num)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *) malloc (sizeof (CThread_pool_t));
if (NULL == pool)
{
return NULL;
}
memset(pool, 0, sizeof(CThread_pool_t));
pthread_mutex_init (&(pool->queue_lock), NULL); /**< 初始化互斥锁 */
pthread_cond_init (&(pool->queue_ready), NULL); /**< 初始化条件变量 */
pool->queue_head = NULL;
pool->max_thread_num = max_num; /**< 线程池可容纳的最大线程数 */
pool->cur_queue_size = 0;
pool->current_pthread_task_num = 0;
pool->shutdown = 0;
pool->current_pthread_num = 0;
pool->free_pthread_num = free_num; /**< 线程池允许存在的最大空闲线程 */
pool->threadid = NULL;
pool->threadid = (pthread_t *) malloc (max_num * sizeof (pthread_t));
pool->AddWorkUnlimit = ThreadPoolAddWorkUnlimit; /**< 给函数指针赋值 */
pool->AddWorkLimit = ThreadPoolAddWorkLimit;
pool->Destruct = ThreadPoolDestroy;
pool->GetMaxThreadNum = ThreadPoolGetThreadMaxNum;
pool->GetCurThreadNum = ThreadPoolGetCurrentThreadNum;
pool->GetCurTaskThreadNum = ThreadPoolGetCurrentTaskThreadNum;
pool->GetCurTaskNum = ThreadPoolGetCurrentTaskNum;
int i = 0;
for (i = 0; i < max_num; i++)
{
pool->current_pthread_num++; /**< 当前池中的线程数 */
pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, ThreadPoolRoutine, (void*)pool); /**< 创建线程 */
usleep(1000);
}
return pool;
}
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolConstructDefault
* functional description : 创建线程池,以默认的方式初始化,未创建线程
* input parameter :
* output parameter :
* return value : 线程池指针
* history :
*****************************************************************/
CThread_pool_t* ThreadPoolConstructDefault(void)
{
CThread_pool_t *pool = (CThread_pool_t *) malloc (sizeof (CThread_pool_t));
if (NULL == pool)
{
return NULL;
}
memset(pool, 0, sizeof(CThread_pool_t));
pthread_mutex_init(&(pool->queue_lock), NULL);
pthread_cond_init(&(pool->queue_ready), NULL);
pool->queue_head = NULL;
pool->max_thread_num = DEFAULT_MAX_THREAD_NUM; /**< 默认值 */
pool->cur_queue_size = 0;
pool->current_pthread_task_num = 0;
pool->shutdown = 0;
pool->current_pthread_num = 0;
pool->free_pthread_num = DEFAULT_FREE_THREAD_NUM; /**< 默认值 */
pool->threadid = NULL;
pool->AddWorkUnlimit = ThreadPoolAddWorkUnlimit;
pool->AddWorkLimit = ThreadPoolAddWorkLimit;
pool->Destruct = ThreadPoolDestroy;
pool->GetMaxThreadNum = ThreadPoolGetThreadMaxNum;
pool->GetCurThreadNum = ThreadPoolGetCurrentThreadNum;
pool->GetCurTaskThreadNum = ThreadPoolGetCurrentTaskThreadNum;
pool->GetCurTaskNum = ThreadPoolGetCurrentTaskNum;
return pool;
}
xxx.h
/************************************************************************
* module : 线程池头文件
* file name : lib_thread_pool.h
* Author :
* version : V1.0
* DATE :
* directory :
* description :
* related document:
*
************************************************************************/
/*-----------------------includes-------------------------------*/
#ifndef __PTHREAD_POOL_H__
#define __PTHREAD_POOL_H__
#include <pthread.h>
/*---------------constants/macro definition---------------------*/
#define DEFAULT_MAX_THREAD_NUM 100
#define DEFAULT_FREE_THREAD_NUM 10
typedef struct worker_t worker_t;
typedef struct CThread_pool_t CThread_pool_t;
/*---------------global variables definition-----------------------*/
/*线程池任务结点*/
struct worker_t
{
void *(*process) (void *arg); /**< 回调函数 */
int paratype; /**< 函数类型(预留) */
void *arg; /**< 回调函数参数 */
struct worker_t *next; /**< 连接下一个任务结点 */
};
/*线程池控制器*/
struct CThread_pool_t
{
pthread_mutex_t queue_lock; /**< 互斥锁 */
pthread_cond_t queue_ready; /**< 条件变量 */
worker_t *queue_head; /**< 任务结点链表,保存所有投递的任务 */
int shutdown; /**< 线程池销毁标志,1 - 销毁 */
pthread_t *threadid; /**< 线程ID */
int max_thread_num; /**< 线程池可容纳的最大线程数 */
int current_pthread_num; /**< 当前线程池存放的线程数 */
int current_pthread_task_num; /**< 当前正在执行任务和已分配任务的线程数目和 */
int cur_queue_size; /**< 当前等待队列的任务数目 */
int free_pthread_num; /**< 线程池内允许存在的最大空闲线程数 */
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolAddWorkLimit
* functional description : 向线程池投递任务
* input parameter : pthis 线程池指针
process 回调函数
arg 回调函数的参数
* output parameter :
* return value : 0 - 成功;-1 - 失败
* history :
*****************************************************************/
int (*AddWorkUnlimit)(void* pthis,void *(*process) (void *arg), void *arg);
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolAddWorkUnlimit
* functional description : 向线程池投递任务,无空闲线程则阻塞
* input parameter : pthis 线程池指针
process 回调函数
arg 回调函数的参数
* output parameter :
* return value : 0 - 成功;-1 - 失败
* history :
*****************************************************************/
int (*AddWorkLimit)(void* pthis,void *(*process) (void *arg), void *arg);
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetThreadMaxNum
* functional description : 获取线程池可容纳的最大线程数
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 线程池可容纳的最大线程数
* history :
*****************************************************************/
int (*GetMaxThreadNum) (void *pthis);
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetCurrentThreadNum
* functional description : 获取线程池存放的线程数
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 线程池存放的线程数
* history :
*****************************************************************/
int (*GetCurThreadNum) (void *pthis);
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetCurrentTaskThreadNum
* functional description : 获取当前正在执行任务和已分配任务的线程数目和
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 当前正在执行任务和已分配任务的线程数目和
* history :
*****************************************************************/
int (*GetCurTaskThreadNum) (void *pthis);
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolGetCurrentTaskNum
* functional description : 获取线程池等待队列任务数
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 等待队列任务数
* history :
*****************************************************************/
int (*GetCurTaskNum) (void *pthis);
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolDestroy
* functional description : 销毁线程池
* input parameter : pthis 线程池指针
* output parameter :
* return value : 0 - 成功;-1 - 失败
* history :
*****************************************************************/
int (*Destruct) (void *pthis);
};
/*---------------functions declaration--------------------------*/
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolConstruct
* functional description : 创建线程池
* input parameter : max_num 线程池可容纳的最大线程数
free_num 线程池允许存在的最大空闲线程,超过则将线程释放回操作系统
* output parameter :
* return value : 线程池指针
* history :
*****************************************************************/
CThread_pool_t* ThreadPoolConstruct(int max_num,int free_num);
/****************************************************************
* function name : ThreadPoolConstructDefault
* functional description : 创建线程池,以默认的方式初始化,未创建线程
* input parameter :
* output parameter :
* return value : 线程池指针
* history :
*****************************************************************/
CThread_pool_t* ThreadPoolConstructDefault(void);
#endif
main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include "lib_thread_pool.h"
static void* thread_1(void* arg);
static void* thread_2(void* arg);
static void* thread_3(void* arg);
static void DisplayPoolStatus(CThread_pool_t* pPool);
int nKillThread = 0;
int main()
{
CThread_pool_t* pThreadPool = NULL;
pThreadPool = ThreadPoolConstruct(2, 1);
int nNumInput = 5;
char LogInput[] = "OK!";
DisplayPoolStatus(pThreadPool);
/*可用AddWorkLimit()替换看执行的效果*/
pThreadPool->AddWorkUnlimit((void*)pThreadPool, thread_1, (void*)NULL);
/*
* 没加延迟发现连续投递任务时pthread_cond_wait()会收不到信号pthread_cond_signal() !!
* 因为AddWorkUnlimit()进去后调用pthread_mutex_lock()把互斥锁锁上,导致pthread_cond_wait()
* 收不到信号!!也可在AddWorkUnlimit()里面加个延迟,一般情况可能也遇不到这个问题
*/
usleep(10);
pThreadPool->AddWorkUnlimit((void*)pThreadPool, thread_2, (void*)nNumInput);
usleep(10);
pThreadPool->AddWorkUnlimit((void*)pThreadPool, thread_3, (void*)LogInput);
usleep(10);
DisplayPoolStatus(pThreadPool);
nKillThread = 1;
usleep(100); /**< 先让线程退出 */
DisplayPoolStatus(pThreadPool);
nKillThread = 2;
usleep(100);
DisplayPoolStatus(pThreadPool);
nKillThread = 3;
usleep(100);
DisplayPoolStatus(pThreadPool);
pThreadPool->Destruct((void*)pThreadPool);
return 0;
}
static void* thread_1(void* arg)
{
printf("Thread 1 is running !\n");
while(nKillThread != 1)
usleep(10);
return NULL;
}
static void* thread_2(void* arg)
{
int nNum = (int)arg;
printf("Thread 2 is running !\n");
printf("Get Number %d\n", nNum);
while(nKillThread != 2)
usleep(10);
return NULL;
}
static void* thread_3(void* arg)
{
char *pLog = (char*)arg;
printf("Thread 3 is running !\n");
printf("Get String %s\n", pLog);
while(nKillThread != 3)
usleep(10);
return NULL;
}
static void DisplayPoolStatus(CThread_pool_t* pPool)
{
static int nCount = 1;
printf("******************\n");
printf("nCount = %d\n", nCount++);
printf("max_thread_num = %d\n", pPool->GetMaxThreadNum((void*)pPool));
printf("current_pthread_num = %d\n", pPool->GetCurThreadNum((void*)pPool));
printf("current_pthread_task_num = %d\n", pPool->GetCurTaskThreadNum((void*)pPool));
printf("cur_queue_size = %d\n", pPool->GetCurTaskNum((void*)pPool));
printf("******************\n");
}
