原文轉載自：https://blog.csdn.net/hubi0952/article/details/8045094

1.線程池基本原理

? 在傳統服務器結構中, 常是 有一個總的 監聽線程監聽有沒有新的用戶連接服務器, 每當有一個新的 用戶進入, 服務器就開啟一個新的線程用戶處理這 個用戶的數據包。這個線程只服務于這個用戶 , 當 用戶與服務器端關閉連接以后, 服務器端銷毀這個線程。然而頻繁地開辟與銷毀線程極大地占用了系統的資源。而且在大量用戶的情況下, 系統為了開辟和銷毀線程將浪費大量的時間和資源。線程池提供了一個解決外部大量用戶與服務器有限資源的矛盾, 線程池和傳統的一個用戶對應一 個線程的處理方法不同, 它的基本思想就是在程序 開始時就在內存中開辟一些線程, 線程的數目是 固定的,他們獨自形成一個類, 屏蔽了對外的操作, 而服務器只需要將數據包交給線程池就可以了。當有新的客戶請求到達時 , 不是新創建一個線程為其服務 , 而是從“池子”中選擇一個空閑的線程為新的客戶請求服務 ,服務完畢后 , 線程進入空閑線程池中。如果沒有線程空閑 的 話, 就 將 數 據 包 暫 時 積 累 , 等 待 線 程 池 內 有 線 程空閑以后再進行處理。通過對多個任務重用已經存在的線程對象 , 降低了對線程對象創建和銷毀的開銷。當客戶請求 時 , 線程對象 已 經 存 在 , 可 以 提 高 請 求 的響應時間 , 從而整體地提高了系統服務的表現。

??一般來說實現一個線程池主要包括以下幾個組成部分：

1）線程管理器：用于創建并管理線程池。

2）工作線程：線程池中實際執行任務的線程。在初始化線程時會預先創建好固定數目的線程在池中，這些初始化的線程一般處于空閑狀態，一般不占用CPU，占用較小的內存空間。

3）任務接口：每個任務必須實現的接口，當線程池的任務隊列中有可執行任務時，被空閑的工作線程調去執行（線程的閑與忙是通過互斥量實現的，跟前面文章中的設置標志位差不多），把任務抽象出來形成接口，可以做到線程池與具體的任務無關。

4）任務隊列：用來存放沒有處理的任務，提供一種緩沖機制，實現這種結構有好幾種方法，常用的是隊列，主要運用先進先出原理，另外一種是鏈表之類的數據結構，可以動態的為它分配內存空間，應用中比較靈活，下文中就是用到的鏈表。

下面的不在贅述百度《線程池技術在并發服務器中的應用》寫的非常詳細！

轉自：http://blog.csdn.net/zouxinfox/article/details/3560891

? 什么時候需要創建線程池呢？簡單的說，如果一個應用需要頻繁的創建和銷毀線程，而任務執行的時間又非常短，這樣線程創建和銷毀的帶來的開銷就不容忽視，這時也是線程池該出場的機會了。如果線程創建和銷毀時間相比任務執行時間可以忽略不計，則沒有必要使用線程池了。

?? ?下面是Linux系統下用C語言創建的一個線程池。線程池會維護一個任務鏈表(每個CThread_worker結構就是一個任務)。
?? ?pool_init()函數預先創建好max_thread_num個線程，每個線程執thread_routine ()函數。該函數中

?

while?(pool->cur_queue_size?==?0)

{

??????pthread_cond_wait?(&(pool->queue_ready),&(pool->queue_lock));

}

表示如果任務鏈表中沒有任務，則該線程出于阻塞等待狀態。否則從隊列中取出任務并執行。
?? ?
?? ?pool_add_worker()函數向線程池的任務鏈表中加入一個任務，加入后通過調用pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready))喚醒一個出于阻塞狀態的線程(如果有的話)。
?? ?
?? ?pool_destroy ()函數用于銷毀線程池，線程池任務鏈表中的任務不會再被執行，但是正在運行的線程會一直把任務運行完后再退出。

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <pthread.h> #include <assert.h>/* *線程池里所有運行和等待的任務都是一個CThread_worker *由于所有任務都在鏈表里，所以是一個鏈表結構 */ typedef struct worker {/*回調函數，任務運行時會調用此函數，注意也可聲明成其它形式*/void *(*process) (void *arg);void *arg;/*回調函數的參數*/struct worker *next;} CThread_worker;/*線程池結構*/ typedef struct {pthread_mutex_t queue_lock;pthread_cond_t queue_ready;/*鏈表結構，線程池中所有等待任務*/CThread_worker *queue_head;/*是否銷毀線程池*/int shutdown;pthread_t *threadid;/*線程池中允許的活動線程數目*/int max_thread_num;/*當前等待隊列的任務數目*/int cur_queue_size;} CThread_pool;int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg); void *thread_routine (void *arg);//share resource static CThread_pool *pool = NULL; void pool_init (int max_thread_num) {pool = (CThread_pool *) malloc (sizeof (CThread_pool));pthread_mutex_init (&(pool->queue_lock), NULL);pthread_cond_init (&(pool->queue_ready), NULL);pool->queue_head = NULL;pool->max_thread_num = max_thread_num;pool->cur_queue_size = 0;pool->shutdown = 0;pool->threadid = (pthread_t *) malloc (max_thread_num * sizeof (pthread_t));int i = 0;for (i = 0; i < max_thread_num; i++){ pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, thread_routine,NULL);} }/*向線程池中加入任務*/ int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg) {/*構造一個新任務*/CThread_worker *newworker = (CThread_worker *) malloc (sizeof (CThread_worker));newworker->process = process;newworker->arg = arg;newworker->next = NULL;/*別忘置空*/pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));/*將任務加入到等待隊列中*/CThread_worker *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++;pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));/*好了，等待隊列中有任務了，喚醒一個等待線程；注意如果所有線程都在忙碌，這句沒有任何作用*/pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready));return 0; }/*銷毀線程池，等待隊列中的任務不會再被執行，但是正在運行的線程會一直 把任務運行完后再退出*/ int pool_destroy () {if (pool->shutdown)return -1;/*防止兩次調用*/pool->shutdown = 1;/*喚醒所有等待線程，線程池要銷毀了*/pthread_cond_broadcast (&(pool->queue_ready));/*阻塞等待線程退出，否則就成僵尸了*/int i;for (i = 0; i < pool->max_thread_num; i++)pthread_join (pool->threadid[i], NULL);free (pool->threadid);/*銷毀等待隊列*/CThread_worker *head = NULL;while (pool->queue_head != NULL){head = pool->queue_head;pool->queue_head = pool->queue_head->next;free (head);}/*條件變量和互斥量也別忘了銷毀*/pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));free (pool);/*銷毀后指針置空是個好習慣*/pool=NULL;return 0; }void * thread_routine (void *arg) {printf ("starting thread 0x%x\n", pthread_self ());while (1){pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));/*如果等待隊列為0并且不銷毀線程池，則處于阻塞狀態; 注意pthread_cond_wait是一個原子操作，等待前會解鎖，喚醒后會加鎖*/while (pool->cur_queue_size == 0 && !pool->shutdown){printf ("thread 0x%x is waiting\n", pthread_self ());pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock));}/*線程池要銷毀了*/if (pool->shutdown){/*遇到break,continue,return等跳轉語句，千萬不要忘記先解鎖*/pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));printf ("thread 0x%x will exit\n", pthread_self ());pthread_exit (NULL);}printf ("thread 0x%x is starting to work\n", pthread_self ());/*assert是調試的好幫手*/assert (pool->cur_queue_size != 0);assert (pool->queue_head != NULL);/*等待隊列長度減去1，并取出鏈表中的頭元素*/pool->cur_queue_size--;CThread_worker *worker = pool->queue_head;pool->queue_head = worker->next;pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));/*調用回調函數，執行任務*/(*(worker->process)) (worker->arg);free (worker);worker = NULL;}/*這一句應該是不可達的*/pthread_exit (NULL); }// 下面是測試代碼void * myprocess (void *arg) {printf ("threadid is 0x%x, working on task %d\n", pthread_self (),*(int *) arg);sleep (1);/*休息一秒，延長任務的執行時間*/return NULL; }int main (int argc, char **argv) {pool_init (3);/*線程池中最多三個活動線程*//*連續向池中投入10個任務*/int *workingnum = (int *) malloc (sizeof (int) * 10);int i;for (i = 0; i < 10; i++){workingnum[i] = i;pool_add_worker (myprocess, &workingnum[i]);}/*等待所有任務完成*/sleep (5);/*銷毀線程池*/pool_destroy ();free (workingnum);return 0; }

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的LINUX 下C实现线程池《转载》的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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