如何使用带有 pthreads 的线程池？

Posted 2023-02-23

【中文标题】如何使用带有 pthreads 的线程池？

【英文标题】：How to utilize a thread pool with pthreads?

【发布时间】：2011-10-20 17:38:22

【问题描述】：

我有一个作业队列，我想创建一个由四个线程组成的池，我可以在其中投入我的作业。我坚持的是如何制作线程并在没有工作的情况下让它们暂停。

JOB QUEUE        | job1 | job2 | job3 | job4 | ..

THREAD POOL      | thread1 | thread2 | thread3 | thread4 |

在初始化点创建我当前拥有的线程：

for (t=0; t<num_of_threads; t++)
    pthread_create(&(threads[t]), NULL, doSth2, NULL);

其中num_of_threads=4 和doSth2 是一个内部没有任何内容的函数。 因此，一旦我创建了 4 个线程并使用 doSth2 完成了它们，我怎样才能在不杀死它们的情况下给它们新的工作？

【参考方案1】：

线程池的关键是队列。这是我开发的线程池的修改函数。

将元素放入队列

void queue_add(queue q, void *value)

    pthread_mutex_lock(&q->mtx);

    /* Add element normally. */

    pthread_mutex_unlock(&q->mtx);

    /* Signal waiting threads. */
    pthread_cond_signal(&q->cond);

从队列中获取元素

void queue_get(queue q, void **val_r)

    pthread_mutex_lock(&q->mtx);

    /* Wait for element to become available. */
    while (empty(q))
        rc = pthread_cond_wait(&q->cond, &q->mtx);

    /* We have an element. Pop it normally and return it in val_r. */

    pthread_mutex_unlock(&q->mtx);

【讨论】：

谢谢。我现在明白了。池中的每个线程都应该从队列中串行读取。但是，如果队列为空，您如何暂停线程以便它们不会占用 CPU？

@Pithikos pthread_cond_wait 阻止，直到有人 (queue_add) 发出信号 cond。

抱歉这么晚才打开，但是如果 queue_get 锁定了 mtx 然后循环，如果 mtx 被锁定，你怎么能添加一个项目？锁不应该在循环之后（例如循环 -> 锁定 -> 弹出 -> 解锁）吗？

不久前我知道-回答@AlexandreGomes-pthread_cond_wait（来自人[linux.die.net/man/3/pthread_cond_wait]）在等待时解锁互斥锁，供其他线程使用，并返回再次锁定它。因此，互斥体作为参数传递。

【参考方案2】：

作为 cnicutar 答案的替代 riff，您可以使用 POSIX message queues 来处理内核中的同步问题。系统调用会有一些小的开销，这可能是也可能不是问题。它非常小，因为内核正在执行您必须手动执行的所有操作。

消费者线程可以在mq_receive 上阻塞，如果您创建一种特殊类型的队列消息，它可以很容易地告诉线程何时关闭。