一段简单的Linux线程池代码

本文介绍了一种使用线程池并发处理客户端HTTP请求的方法,适用于Web服务器开发。通过创建固定大小的线程池,利用pthread库管理线程生命周期,采用条件变量与互斥锁协调线程间的任务分配。

实现web server时,通过创建一个线程池来并发处理客户端的http请求,代码如下:

 

 

线程并发处理如下:

### Linux C语言实现线程池 #### 线程池基本概念与性能优势 线程池是一组预先创建并处于休眠状态的线程集合,这些线程可以随时被唤醒以执行任务。相比每次请求都新建一个线程的方式,使用线程池能够显著减少资源开销和上下文切换时间,从而提高系统的响应速度和吞吐量[^1]。 #### 线程池的主要组成部分 - **线程池**:包含多个已初始化但未启动工作的线程。 - **任务队列**:存储待处理的任务对象。 - **任务调度器**:负责从任务队列取出任务交给空闲线程去执行。 - **线程工厂**(可选):用于动态增加工作线程数量[^3]。 #### 工作流程概述 1. 当有新任务到来时,将其加入到任务队列中; 2. 如果当前存在可用的工作线程,则立即将该任务分配给此线程; 3. 否则,等待直到某个正在运行的任务结束释放出线程; 4. 完成后的线程返回至线程池继续监听其他任务的到来。 下面给出一段简单的基于`pthread`库构建线程池的例子: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <pthread.h> #define MAX_THREADS 5 /* 最大允许创建的线程数目 */ #define QUEUE_SIZE 100 /* 队列最大容量 */ typedef struct { void (*func)(void *arg); void *arg; } task_t; static int queue_size = 0; // 记录实际存入了多少条记录 static int head = 0, tail = 0; // 循环缓冲区头指针 和 尾部指针 static pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; static task_t task_queue[QUEUE_SIZE]; // 添加任务到队列里 int add_task(task_t t){ pthread_mutex_lock(&mutex); while (queue_size >= QUEUE_SIZE) { // 若队满就阻塞住生产者 pthread_cond_wait(&cond,&mutex); } memcpy(&task_queue[tail],&t,sizeof(t)); ++tail %= QUEUE_SIZE; ++queue_size; pthread_cond_signal(&cond); // 发送信号通知消费者 pthread_mutex_unlock(&mutex); return 0; } // 获取下一个要做的任务 task_t get_next_task(){ pthread_mutex_lock(&mutex); while(queue_size<=0){ // 若为空 则一直等待下去 pthread_cond_wait(&cond,&mutex); } --queue_size; task_t ret=task_queue[head]; ++head%=QUEUE_SIZE; pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒另一个可能存在的等待进程 pthread_mutex_unlock(&mutex); return ret; } ``` 上述代码片段定义了一个简易版的任务管理结构体 `task_t`, 并实现了两个主要功能——向任务队列添加任务 (`add_task`) 及从中获取下一项待办事项(`get_next_task`). 这些操作均受到互斥锁保护以防并发冲突发生;同时利用条件变量协调生产者与消费者的协作关系. 为了使这段逻辑真正运作起来还需要编写更多辅助性的部分比如线程创建工作、主线程循环接收外部输入等等[^2].
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