pthread 线程池的实现

pthread是C语言的多线程库，可以通过它来实现线程池。

线程池的实现一般需要以下几个步骤：

1. 定义一个任务队列，用来存放等待被处理的任务。

typedef struct {
    void *(*function)(void *arg);  // 任务函数
    void *arg;                     // 任务函数参数
} threadpool_task_t;

typedef struct {
    pthread_mutex_t lock;          // 互斥锁
    pthread_cond_t notify;         // 条件变量
    threadpool_task_t *queue;      // 任务队列
    int thread_count;              // 线程池中的线程数
    int queue_size;                // 任务队列的大小
    int head;                      // 任务队列的头
    int tail;                      // 任务队列的尾
    int count;                     // 当前队列中的任务数
    int shutdown;                  // 是否关闭线程池
    int started;                   // 线程池中已经启动的线程数
    pthread_t *threads;            // 线程数组
} threadpool_t;

2. 初始化线程池。

int threadpool_init(threadpool_t *pool, int thread_count, int queue_size);

初始化线程池需要传入线程池指针、线程数和任务队列的大小。在初始化中需要完成以下几个步骤：

- 初始化互斥锁和条件变量。
- 创建线程数组。
- 初始化任务队列。
- 启动线程。

3. 往任务队列中添加任务。

int threadpool_add(threadpool_t *pool, void (*function)(void *), void *argument);

向任务队列中添加任务需要传入线程池指针、任务函数和任务函数参数。在添加任务时需要完成以下几个步骤：

- 加锁。
- 判断任务队列是否已满。
- 向队列中添加任务。
- 更新队列的头和尾。
- 更新队列中任务的数量。
- 通知等待的线程有新任务可处理。
- 解锁。

4. 线程处理任务。

void *threadpool_thread(threadpool_t *pool);

线程处理任务需要传入线程池指针。在处理任务时需要完成以下几个步骤：

- 加锁。
- 判断任务队列中是否有任务。
- 取出队列中的任务。
- 更新队列的头和尾。
- 更新队列中任务的数量。
- 解锁。
- 执行任务函数。
- 释放任务空间。

5. 销毁线程池。

int threadpool_destroy(threadpool_t *pool);

销毁线程池需要传入线程池指针。在销毁线程池时需要完成以下几个步骤：

- 加锁。
- 设置线程池关闭标志。
- 唤醒所有等待的线程。
- 解锁。
- 等待线程结束。
- 释放线程数组。
- 释放任务队列。
- 销毁互斥锁和条件变量。

完整的pthread线程池实现代码如下：