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linux pool函数,Linux 线程池,执行任务队列(生产者消费者模型)

发布时间:2022-11-07 12:42:04 所属栏目:Linux 来源:
导读:  两个结构体

  线程池

  线程池结构体包含任务队列和线程数组两个结构体,和一些锁,条件变量,长度等成员

  任务

  任务队列是一个链表结构,链表中每个任务是一个函数指针做任务句柄
  两个结构体
 
  线程池
 
  线程池结构体包含任务队列和线程数组两个结构体,和一些锁,条件变量,长度等成员
 
  任务
 
  任务队列是一个链表结构,链表中每个任务是一个函数指针做任务句柄
 
  任务队列是线程和主程序所共享的共享资源,所以要考虑互斥的对任务队列中入队和出对进行操作。主程序向任务队列中加任务,线程从任务队列中取任务,考虑用条件变量来模拟操作系统中的生产者消费者模型,即pv操作
 
  四个函数
 
  void pool_init(int max_thread_num)
 
  初始化线程池,对线程池各成员进行初始化。根据传入参数初始化n个线程;
 
  int pool_add_worker(void(process)(void *arg),void *arg)
 
  此函数是main函数向任务队列中加任务,相当于pv操作的v操作。此时用到链表的知识,新建一个链表项,链表项中传入任务要完成的函数句柄,之后将链表项插入到队尾。注意互斥访问任务队列。
 
  void *thread_routine(void *arg)
 
  函数太长截屏不下来。参照下面完整代码
 
  这是线程内部运行过程,即pthread_create时传入的函数句柄。此线程相当于消费者,从任务队列中取任务并执行。逻辑判断参照下面的补充部分。
 
  int pool_destory()
 
  线程池销毁以及资源回收。shutdown 置1,;broadcast唤醒所有等待线程使其exit退出;join掉所有的线程;free回收为线程malloc的堆空间,线程数组线程池linux,free一次就行;free掉当前任务队列中所有的任务,因为链表结构,每一个链表项都要free掉;销毁互斥锁和条件变量,最后free掉pool结构体。
 
  补充
 
  线程在运行时对当前任务队列长度和当前线程池状态(shutdown)的判断是很重要的(见thread_routine代码)
 
  没有任务+线程池开 : wait挂起等待生产者(main)加任务,之后进入临界区
 
  没有任务+线程池关 : wait时被pool_destory函数将shutdown置1并且(broadcast)唤醒所有挂起等待的线程,此时线程再次循环发现shutdown为1会exit退出。
 
  有任务+线程池开 : 向下进入临界区
 
  个人收获
 
  复习生产者消费者模型
 
  复习链表用法
 
  复习内存操作:malloc的数组free一次,链表每个链表项要分别分配空间和回收,回收后指针及时赋空防止野指针
 
  完整代码
 
  #include
 
  #include
 
  using namespace std;
 
  #include
 
  #include
 
  #include
 
  typedef struct worker
 
  {
 
  void *(*process) (void *arg);//任务句柄,函数指针
 
  void *arg;//函数参数
 
  struct worker * next;//链表指向下一个任务
 
  }CThread_worker;
 
  typedef struct threadpool
 
  {
 
  pthread_mutex_t queue_lock;
 
  pthread_cond_t queue_ready;
 
  CThread_worker *queue_head;//任务队列,链表结构
 
  pthread_t *threadid;//线程池中的线程,数组结构
 
  int max_thread_num;//线程池中线程数
 
  int cur_queue_size;//当前任务队列中任务数
 
  int shutdown;//线程池是否启用
 
  }CThread_pool;
 
  int pool_add_worker(void*(*process)(void *arg),void *arg);
 
  void *thread_routine(void *arg);
 
  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;//running
 
  pool->threadid = (pthread_t*)malloc(max_thread_num*sizeof(pthread_t));
 
  int i = 0;
 
  for(i = 0;i
 
  {
 
  pthread_create(&(pool->threadid[i]),NULL,thread_routine,NULL);
 
  }
 
  }
 
  int pool_add_worker(void*(*process)(void *arg),void *arg)
 
  {//chain add 1,v
 
  CThread_worker * newworker = (CThread_worker*)malloc(sizeof(CThread_worker));
 
  newworker->process = process;
 
  newworker->arg = arg;
 
  newworker->next = NULL;
 
  pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
 
  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);
 
  pool->cur_queue_size++;
 
  pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
 
  pthread_cond_signal(&(pool->queue_ready));//notice thread
 
  return 0;
 
  }
 
  int pool_destory()
 
  {//Recycling resources
 
  if(pool->shutdown)//avoid multy-shutdown
 
  { return -1;}
 
  pool->shutdown = 1;
 
  pthread_cond_broadcast(&(pool->queue_ready));
 
  //join threads
 
  int i;
 
  for(i=0;imax_thread_num;i++)
 
  {
 
  pthread_join(pool->threadid[i],NULL);
 
  }
 
  free(pool->threadid);//malloc
 
  //destory queue_worker
 
  CThread_worker *head = NULL;
 
  while(pool->queue_head!=NULL);
 
  {
 
  head = pool->queue_head;
 
  pool->queue_head = pool->queue_head->next;
 
  free(head);
 
  }
 
  //destory mutex& cond
 
  pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));
 
  pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));
 
  free(pool);
 
  pool = NULL;
 
  return 0;
 
  }
 
  void *thread_routine(void *arg)
 
  {//p
 
  cout arg);
 
  free(worker);
 
  worker = NULL;
 
  }
 
  pthread_exit(NULL);
 
  }
 
  void *myprocess(void *arg)
 
  {
 
  cout
 

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