Linux下的C语言线程池

    线程池的目的是为了减少线程创建、销毁所带来的代价，当有非常多的任务需要独立的线程去做时，可以使用线程池，从线程池中获取线程来处理一个个任务。

    本文就来实现一个线程池。实现环境为Linux操作系统，采用C语言实现pthread线程的线程池。

基本方法如下几点：

• pthread线程
• 构造双向链表维持待完成任务队列
• 使用线程信号量sem_t控制线程池
• 使用线程互斥锁pthread_mutex_t保护任务队列

设计思路：

    线程池狭义将其实是若干个组成的数组，如果是静态数组，那么线程个数保持不变；如果是动态数组，那么可以让线程的个数随着任务量需求的变化而变化。线程一旦创建就不再销毁，而是一直存在，当要处理任务时就需要调用对应的任务；当没有任务时就阻塞起来。

    任务由队列组织起来，形成一个任务队列，采用先入先出的优先处理原则。

    线程池的主线程负责创建线程池中的子线程、添加新任务。子线程负责从任务队列中摘取任务来执行。

线程分配设计：

    线程池中的每个子线程都是等价的。我们用线程信号量来控制子线程和任务的分配问题。设置一个信号量来表示任务队列中的任务资源。每个子线程都会处于死循环中，每轮循环首先等待一个任务资源信号量，当等到之后，互斥地从任务队列中摘取一个任务结点，任务结点中记录着该任务所要执行的函数指针及其参数。之后子线程开始执行该任务。执行完之后释放一个信号量并进入下一轮循环。当没有信号量小于1时，子线程将会阻塞。

    因此一个任务由哪一个线程来执行，这要看哪个线程能够获取到对应的信号量资源。

具体实现：

    任务队列由双向链表构造，每个节点包含一个任务的函数指针和参数指针。

typedef struct thpool_job_t{    void*  (*function)(void* arg);        void*                     arg;        struct thpool_job_t*     next;       struct thpool_job_t*     prev;  }thpool_job_t;

    任务队列拥有一个任务资源信号量，用来控制线程的分配。

typedef struct thpool_jobqueue{    thpool_job_t *head;              thpool_job_t *tail;             int           jobsN;            sem_t        *queueSem;                            }thpool_jobqueue;

    线程池的结构体，记录了线程数组、线程个数、任务队列。

typedef struct thpool_t{    pthread_t*       threads;       int              threadsN;       thpool_jobqueue* jobqueue;   }thpool_t;

实现细节：点击这里