Linux C下线程池的使用

 struct pthread_pool //线程池的实现
 {
  //一般会有如下成员

  //互斥锁，用来保护这个“任务队列”
  pthread_mutex_t lock; //互斥锁 
  
  //线程条件变量 表示“任务队列”是否有任务
  pthread_cond_t cond; //条件变量
  
  bool shutdown; //表示是否退出程序 bool：类型 false / true

  //任务队列(链表)，指向第一个需要指向的任务
  //所有的线程都从任务链表中获取任务 "共享资源"
  struct task * task_list;
  
  //线程池中有多个线程，每一个线程都有tid, 需要一个数组去保存tid
  pthread_t * tids; //malloc() 
  
  //线程池中正在服役的线程数，当前线程个数
  unsigned int active_threads;
  
  //线程池任务队列最大的任务数量
  unsigned int max_waiting_tasks;
  
  //线程池任务队列上当前有多少个任务
  unsigned int cur_waiting_tasks;
  
  //......
 
 };
 
 //任务队列(链表)上面的任务结点，只要能够描述好一个任务就可以了，
 //线程会不断地任务队列取任务
 struct task  //任务结点 
 {
  // 1. 任务结点表示的任务，“函数指针”指向任务要执行的函数(cp_file)
  void*(* do_task)(void * arg);
  
  //2. 指针，指向任务指向函数的参数(文件描述符)
  void * arg;
  
  //3. 任务结点类型的指针，指向下一个任务
  struct task * next;
 };

#include "pthread_pool.h"

/*
 init_pool: 线程池初始化函数，初始化指定的线程池中有thread_num个初始线程
 @pool：指针，指向您要初始化的那个线程池
 @threa_num: 您要初始化的线程池中开始的线程数量
 返回值： 
  成功 0
  失败 -1
*/

int init_pool(pthread_pool * pool , unsigned int threa_num)
{
 //初始化线程池的结构体
 
 //初始化线程互斥锁
 pthread_mutex_init(&pool->lock, NULL);
 
 //初始化线程条件变量
 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;

 //线程池中一开始初始化多少个线程来服役
 pool->active_threads = threa_num;

 //表示线程池中最多有多少个任务
 pool->max_waiting_tasks = MAX_WAITING_TASKS;

 //线程池中任务队列当前的任务数量
 pool->cur_waiting_tasks = 0;

 //创建thread_num个线程，并且让线程去执行任务调配函数，
 //记录所有线程的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: 任务调配函数。
  所有线程开始都执行此函数，此函数会不断的从线程池的任务队列
  中取下任务结点，去执行。
  
  任务结点中包含“函数指针” h "函数参数"
*/

void * routine(void * arg)
{
 //arg表示你的线程池的指针
 
 while()
 {
  //获取线程互斥锁，lock 
  
  //当线程池没有结束的时候，不断地从线程池的任务队列取下结点
  //去执行。
  
  //释放线程互斥锁，unlock
  
  //释放任务结点
 }
}

/*
 destroy_pool: 销毁线程池，销毁前要保证所有的任务已经完成
*/

int destroy_pool(pthread_pool * pool)
{
 //释放所有空间 等待任务执行完毕(join)。
 //唤醒所有线程
 //利用join函数回收每一个线程资源。
}

/*
 add_task：给任务队列增加任务， 把do_task指向的任务(函数指针)和
  arg指向的参数保存到一个任务结点，添加到pool任务队列中。
  
 @pool : 您要添加任务的线程池
 @do_task ： 您需要添加的任务(cp_file)
 @arg： 您要执行的任务的参数(文件描述符)
*/

int add_task(pthread_pool *pool,void*(* do_task)(void * arg), void*arg)
{
 //把第二个参数和第三个参数封装成struct task 
 
 //再把它添加到 pool->task 任务队列中去
 
 //注意任务队列是一个共享资源
 
 //假如任务后要唤醒等待的线程。
}

//如果任务多的时候，往线程池中添加线程  pthread_create
int add_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num);
{
 //新创建num个线程，让每一个线程去执行线程调配函数
 
 //将每一个新创建的线程tid，添加到pool-> tids 
}

//如果任务少的时候，减少线程池中线程的数量 pthread_cancel join
int remove_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num)
{
 //用pthread_cancel取消num个线程 
 //利用pthread_join函数去回收资源。
}

#ifndef __PTHREAD_POOL_H__
#define __PTHREAD_POOL_H__

//表示线程池中最多有多少个线程
#define MAX_ACTIVE_THREADS 20

//表示线程池中最多有多少个任务
#define MAX_WAITING_TASKS 1024

//任务队列(链表)上面的任务结点，只要能够描述好一个任务就可以了，
//线程会不断地任务队列取任务
struct task  //任务结点 
{
 // 1. 任务结点表示的任务，“函数指针”指向任务要执行的函数(cp_file)
 void*(* do_task)(void * arg);
 
 //2. 指针，指向任务指向函数的参数(文件描述符)
 void * arg;
 
 //3. 任务结点类型的指针，指向下一个任务
 struct task * next;
};

struct pthread_pool //线程池的实现
{
 //一般会有如下成员

 //互斥锁，用来保护这个“任务队列”
 pthread_mutex_t lock; //互斥锁 
 
 //线程条件变量 表示“任务队列”是否有任务
 pthread_cond_t cond; //条件变量
 
 bool shutdown; //表示是否退出程序 bool：类型 false / true

 //任务队列(链表)，指向第一个需要指向的任务
 //所有的线程都从任务链表中获取任务 "共享资源"
 struct task * task_list;
 
 //线程池中有多个线程，每一个线程都有tid, 需要一个数组去保存tid
 pthread_t * tids; //malloc() 
 
 //线程池中正在服役的线程数，当前线程个数
 unsigned int active_threads;
 
 //线程池任务队列最大的任务数量
 unsigned int max_waiting_tasks;
 
 //线程池任务队列上当前有多少个任务
 unsigned int cur_waiting_tasks;
 
 //......

};

/*
 init_pool: 线程池初始化函数，初始化指定的线程池中有thread_num
  个初始线程
 @pool：指针，指向您要初始化的那个线程池
 @threa_num: 您要初始化的线程池中开始的线程数量
 返回值： 
  成功 0
  失败 -1
*/

int init_pool(pthread_pool * pool , unsigned int threa_num);

/*
 routine: 任务调配函数。
  所有线程开始都执行此函数，此函数会不断的从线程池的任务队列
  中取下任务结点，去执行。
  
  任务结点中包含“函数指针” h "函数参数"
*/

void * routine(void * arg);

/*
 destroy_pool: 销毁线程池，销毁前要保证所有的任务已经完成
*/

int destroy_pool(pthread_pool * pool);

/*
 add_task：给任务队列增加任务， 把do_task指向的任务(函数指针)和
  arg指向的参数保存到一个任务结点，添加到pool任务队列中。
  
 @pool : 您要添加任务的线程池
 @do_task ： 您需要添加的任务(cp_file)
 @arg： 您要执行的任务的参数(文件描述符)
*/

int add_task(pthread_pool *pool,void*(* do_task)(void * arg), void*arg);

//如果任务多的时候，往线程池中添加线程  pthread_create
int add_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num);


//如果任务少的时候，减少线程池中线程的数量 pthread_cancel join
int remove_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num);

#endif