共計 5291 個字符，預計需要花費 14 分鐘才能閱讀完成。
這篇文章主要介紹了 Linux C 下線程池有什么用，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓丸趣 TV 小編帶著大家一起了解一下。
線程池也是多線程的處理方式。是將“生產(chǎn)者”線程提出任務(wù)添加到“任務(wù)隊列”，然后一些線程自動完成“任務(wù)隊列”上的任務(wù)。
多線程編程，創(chuàng)建一個線程，指定去完成某一個任務(wù)，等待線程的退出。雖然能夠滿足編程需求，但是當我們需要創(chuàng)建大量的線程的時候，在創(chuàng)建過程以及銷毀線程的過程中可能會消耗大量的 CPU. 增加很大開銷。如：文件夾的 copy、WEB 服務(wù)器的響應(yīng)。
線程池就是用來解決類似于這樣的一個問題的，可以降低頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程所帶來地開銷。
線程池技術(shù)思路：一般采用預創(chuàng)建線程技術(shù)，也就是提前把需要用線程先創(chuàng)建一定數(shù)目。這些線程提前創(chuàng)建好了之后，“任務(wù)隊列”里面假設(shè)沒有任務(wù)，那么就讓這些線程休眠，一旦有任務(wù)，就喚醒線程去執(zhí)行任務(wù)，任務(wù)執(zhí)行完了，也不需要去銷毀線程，直到當你想退出或者是關(guān)機時，這個時候，那么你調(diào)用銷毀線程池地函數(shù)去銷毀線程。
線程完成任務(wù)之后不會銷毀，而是自動地執(zhí)行下一個任務(wù)。而且，當任務(wù)有很多，你可以有函數(shù)接口去增加線程數(shù)量，當任務(wù)較少時，你可以有函數(shù)接口去銷毀部分線程。
如果，創(chuàng)建和銷毀線程的時間對比執(zhí)行任務(wù)的時間可以忽略不計，那么我們在這種情況下面也就沒有必要用線程池。
“任務(wù)隊列”是一個共享資源“互斥訪問”
線程池本質(zhì)上也是一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，需要一個結(jié)構(gòu)體去描述它：
struct pthread_pool // 線程池的實現(xiàn) { // 一般會有如下成員 // 互斥鎖，用來保護這個“任務(wù)隊列” pthread_mutex_t lock; // 互斥鎖 // 線程條件變量 表示“任務(wù)隊列”是否有任務(wù) pthread_cond_t cond; // 條件變量 bool shutdown; // 表示是否退出程序 bool：類型 false / true // 任務(wù)隊列 (鏈表)，指向第一個需要指向的任務(wù) // 所有的線程都從任務(wù)鏈表中獲取任務(wù) 共享資源 struct task * task_list; // 線程池中有多個線程，每一個線程都有 tid, 需要一個數(shù)組去保存 tid pthread_t * tids; //malloc() // 線程池中正在服役的線程數(shù)，當前線程個數(shù) unsigned int active_threads; // 線程池任務(wù)隊列最大的任務(wù)數(shù)量 unsigned int max_waiting_tasks; // 線程池任務(wù)隊列上當前有多少個任務(wù) unsigned int cur_waiting_tasks; //...... }; // 任務(wù)隊列(鏈表) 上面的任務(wù)結(jié)點，只要能夠描述好一個任務(wù)就可以了， // 線程會不斷地任務(wù)隊列取任務(wù) struct task // 任務(wù)結(jié)點 { // 1. 任務(wù)結(jié)點表示的任務(wù)，“函數(shù)指針”指向任務(wù)要執(zhí)行的函數(shù)(cp_file) void*(* do_task)(void * arg); //2. 指針，指向任務(wù)指向函數(shù)的參數(shù)(文件描述符) void * arg; //3. 任務(wù)結(jié)點類型的指針，指向下一個任務(wù) struct task * next; };線程池框架代碼如下，功能自填：
操作線程池所需要的函數(shù)接口：pthread_pool.c、pthread_pool.h
把“線程池”想象成一個外包公司，你需要去完成的就是操作線程池所提供的函數(shù)接口。
pthread_pool.c
#include pthread_pool.h /* init_pool: 線程池初始化函數(shù)，初始化指定的線程池中有 thread_num 個初始線程 @pool：指針，指向您要初始化的那個線程池 @threa_num: 您要初始化的線程池中開始的線程數(shù)量 返回值： 成功 0 失敗 -1 */ int init_pool(pthread_pool * pool , unsigned int threa_num) { // 初始化線程池的結(jié)構(gòu)體 // 初始化線程互斥鎖 pthread_mutex_init( pool- lock, NULL); // 初始化線程條件變量 pthread_cond_init(pool- cond, NULL); pool- shutdown = false ;// 不退出 pool- task_list = (struct task*)malloc(sizeof(struct task)); pool- tids = (pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t) * MAX_ACTIVE_THREADS); if(pool- task_list == NULL || pool- tids == NULL) { perror( malloc memery error return -1; } pool- task_list- next = NULL; // 線程池中一開始初始化多少個線程來服役 pool- active_threads = threa_num; // 表示線程池中最多有多少個任務(wù) pool- max_waiting_tasks = MAX_WAITING_TASKS; // 線程池中任務(wù)隊列當前的任務(wù)數(shù)量 pool- cur_waiting_tasks = 0; // 創(chuàng)建 thread_num 個線程，并且讓線程去執(zhí)行任務(wù)調(diào)配函數(shù)， // 記錄所有線程的 tid int i = 0; for(i = 0; i threa_num; i++) { int ret = pthread_create( (pool- tids)[i], NULL, routine, (void*)pool); if(ret != 0) { perror( create thread error return -1; } printf([%lu]:[%s] === tids[%d]:[%lu] ,pthread_self(), __FUNCTION__, i , pool- tids[i]); } return 0; } /* routine: 任務(wù)調(diào)配函數(shù)。 所有線程開始都執(zhí)行此函數(shù)，此函數(shù)會不斷的從線程池的任務(wù)隊列 中取下任務(wù)結(jié)點，去執(zhí)行。 任務(wù)結(jié)點中包含“函數(shù)指針” h 函數(shù)參數(shù) */ void * routine(void * arg) { //arg 表示你的線程池的指針 while() { // 獲取線程互斥鎖，lock // 當線程池沒有結(jié)束的時候，不斷地從線程池的任務(wù)隊列取下結(jié)點 // 去執(zhí)行。 // 釋放線程互斥鎖，unlock // 釋放任務(wù)結(jié)點 } } /* destroy_pool: 銷毀線程池，銷毀前要保證所有的任務(wù)已經(jīng)完成 */ int destroy_pool(pthread_pool * pool) { // 釋放所有空間 等待任務(wù)執(zhí)行完畢 (join)。 // 喚醒所有線程 // 利用 join 函數(shù)回收每一個線程資源。 } /* add_task：給任務(wù)隊列增加任務(wù)， 把 do_task 指向的任務(wù)(函數(shù)指針) 和 arg 指向的參數(shù)保存到一個任務(wù)結(jié)點，添加到 pool 任務(wù)隊列中。 @pool : 您要添加任務(wù)的線程池 @do_task ： 您需要添加的任務(wù)(cp_file) @arg： 您要執(zhí)行的任務(wù)的參數(shù)(文件描述符) */ int add_task(pthread_pool *pool,void*(* do_task)(void * arg), void*arg) { // 把第二個參數(shù)和第三個參數(shù)封裝成 struct task // 再把它添加到 pool- task 任務(wù)隊列中去 // 注意任務(wù)隊列是一個共享資源 // 假如任務(wù)后要喚醒等待的線程。 } // 如果任務(wù)多的時候，往線程池中添加線程 pthread_create int add_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num); { // 新創(chuàng)建 num 個線程，讓每一個線程去執(zhí)行線程調(diào)配函數(shù) // 將每一個新創(chuàng)建的線程 tid，添加到 pool- tids } // 如果任務(wù)少的時候，減少線程池中線程的數(shù)量 pthread_cancel join int remove_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num) { // 用 pthread_cancel 取消 num 個線程 // 利用 pthread_join 函數(shù)去回收資源。 }pthread_pool.h
#ifndef __PTHREAD_POOL_H__ #define __PTHREAD_POOL_H__ // 表示線程池中最多有多少個線程 #define MAX_ACTIVE_THREADS 20 // 表示線程池中最多有多少個任務(wù) #define MAX_WAITING_TASKS 1024 // 任務(wù)隊列 (鏈表) 上面的任務(wù)結(jié)點，只要能夠描述好一個任務(wù)就可以了， // 線程會不斷地任務(wù)隊列取任務(wù) struct task // 任務(wù)結(jié)點 { // 1. 任務(wù)結(jié)點表示的任務(wù)，“函數(shù)指針”指向任務(wù)要執(zhí)行的函數(shù) (cp_file) void*(* do_task)(void * arg); //2. 指針，指向任務(wù)指向函數(shù)的參數(shù)(文件描述符) void * arg; //3. 任務(wù)結(jié)點類型的指針，指向下一個任務(wù) struct task * next; }; struct pthread_pool // 線程池的實現(xiàn) { // 一般會有如下成員 // 互斥鎖，用來保護這個“任務(wù)隊列” pthread_mutex_t lock; // 互斥鎖 // 線程條件變量 表示“任務(wù)隊列”是否有任務(wù) pthread_cond_t cond; // 條件變量 bool shutdown; // 表示是否退出程序 bool：類型 false / true // 任務(wù)隊列(鏈表)，指向第一個需要指向的任務(wù) // 所有的線程都從任務(wù)鏈表中獲取任務(wù) 共享資源 struct task * task_list; // 線程池中有多個線程，每一個線程都有 tid, 需要一個數(shù)組去保存 tid pthread_t * tids; //malloc() // 線程池中正在服役的線程數(shù)，當前線程個數(shù) unsigned int active_threads; // 線程池任務(wù)隊列最大的任務(wù)數(shù)量 unsigned int max_waiting_tasks; // 線程池任務(wù)隊列上當前有多少個任務(wù) unsigned int cur_waiting_tasks; //...... }; /* init_pool: 線程池初始化函數(shù)，初始化指定的線程池中有 thread_num 個初始線程 @pool：指針，指向您要初始化的那個線程池 @threa_num: 您要初始化的線程池中開始的線程數(shù)量 返回值： 成功 0 失敗 -1 */ int init_pool(pthread_pool * pool , unsigned int threa_num); /* routine: 任務(wù)調(diào)配函數(shù)。 所有線程開始都執(zhí)行此函數(shù)，此函數(shù)會不斷的從線程池的任務(wù)隊列 中取下任務(wù)結(jié)點，去執(zhí)行。 任務(wù)結(jié)點中包含“函數(shù)指針” h 函數(shù)參數(shù) */ void * routine(void * arg); /* destroy_pool: 銷毀線程池，銷毀前要保證所有的任務(wù)已經(jīng)完成 */ int destroy_pool(pthread_pool * pool); /* add_task：給任務(wù)隊列增加任務(wù)， 把 do_task 指向的任務(wù)(函數(shù)指針) 和 arg 指向的參數(shù)保存到一個任務(wù)結(jié)點，添加到 pool 任務(wù)隊列中。 @pool : 您要添加任務(wù)的線程池 @do_task ： 您需要添加的任務(wù)(cp_file) @arg： 您要執(zhí)行的任務(wù)的參數(shù)(文件描述符) */ int add_task(pthread_pool *pool,void*(* do_task)(void * arg), void*arg); // 如果任務(wù)多的時候，往線程池中添加線程 pthread_create int add_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num); // 如果任務(wù)少的時候，減少線程池中線程的數(shù)量 pthread_cancel join int remove_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num); #endif感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望丸趣 TV 小編分享的“Linux C 下線程池有什么用”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持丸趣 TV，關(guān)注丸趣 TV 行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識等著你來學習!
正文完
