Linux C线程池基础实现与关键函数详解

本文档提供了一个在Linux环境下用C语言实现的简单线程池实例。线程池是一种管理多线程执行的工具，它有助于提高应用程序的并发性能和资源利用率。在这个实例中，作者创建了两个关键结构体：`tpool_work_t` 和 `tpool_t`，分别表示工作单元和线程池本身。 `tpool_work_t` 结构体定义了一个工作单元，包含一个回调函数指针`routine`，用于执行实际任务，以及一个指向任务参数的指针`arg`。另外，还有指向下一个工作单元的指针`next`，用于线程队列中的链接。 `tpool_t` 结构体包含了线程池的核心属性和状态信息。其中： - `num_threads` 表示线程池中活跃的线程数量。 - `max_queue_size` 定义了队列的最大容量，当队列满时，新的工作将被阻塞。 - `tpid` 是一个指向线程的指针数组，存储了线程处理任务的能力。 - `queue` 是一个工作单元的双向链表，用于存储待执行的任务。 - `front` 和 `rear` 分别是队列的头和尾指针。 - `queue_closed` 用来标记是否允许新的任务添加到队列。 - `shutdown` 控制线程池是否应停止接收新任务并等待所有线程完成。 - `queue_lock` 是一个互斥锁，确保线程间对队列的操作是线程安全的。 - `queue_has_task`、`queue_has_space` 和 `queue_empty` 分别是条件变量，用于线程间的同步。 文件`tpool.c` 实现了线程池的初始化（`tpool_init`）、添加工作（`tpool_add_work`）和销毁线程池（`tpool_destroy`）等核心功能。`tpool_init` 函数设置了线程池的属性，并创建指定数量的线程；`tpool_add_work` 负责将工作单元加入队列，如果队列已满，则会等待空间释放；而`tpool_destroy` 在线程池关闭后，确保所有线程完成任务或被中断。 这个例子展示了如何使用C语言在Linux环境中利用线程池来组织和管理线程，提高并发执行效率。通过合理设计线程池，开发者可以更好地控制任务的并发度和资源使用，从而优化程序性能。同时，使用了条件变量和互斥锁进行同步，确保了线程操作的正确性和一致性。对于学习和理解多线程编程，尤其是使用C语言，这个线程池实现提供了实用的参考。