本文使用的源码地址：
https://github.com/SCljh/thread_pool
线程池描述
池式结构
在计算机体系结构中有许多池式结构：内存池、数据库连接池、请求池、消息队列、
对象池等等。
池式结构解决的主要问题为缓冲问题，起到的是缓冲区的作用。
线程池
通过使用线程池，我们可以有效降低多线程操作中任务申请和释放产生的性能消耗。
特别是当我们每个线程的任务处理比较快时，系统大部分性能消耗都花在了
pthread_create以及释放线程的过程中。
那既然是这样的话，何不在程序开始运行阶段提前创建好一堆线程，
等我们需要用的时候只要去这一堆线程中领一个线程，用完了再放回去，
等程序运行结束时统一释放这一堆线程呢？按照这个想法，线程池出现了。
线程池解决的问题
解决任务处理
阻塞IO
解决线程创建于销毁的成本问题
管理线程
线程池应用之一：日志存储
在服务器保存日志至磁盘上时，性能往往压在磁盘读写上，
而引入线程池利用异步解耦可以解决磁盘读写性能问题。
线程池的主要作用：异步解耦
说了那么多线程池的优点，那接下来要做的就是手撕这诱人的玩意了。
朴实无华但不枯燥的代码（以c++为例）
本文主要讲解的是c++线程池的实现，C语言实现其实思想和c++是一致的，
具体的代码可见文章开头的链接。
线程池中比较关键的东西
若想自己编写一个线程池框架，那么可以先关注线程池中比较关键的东西：
工作队列
任务队列
线程池的池
pthread_create中的回调函数
为什么说这些东西比较关键？因为这“大四元”基本上支撑起了整个线程池的框架。
而线程池的框架如下所示：
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工作队列
worker队列，首先要有worker才有队列，我们首先定义worker结构体：
可想而知，worker中要有create_pthread函数的id参数，
还需要有控制每一个worker live or die的标志terminate，
我们最好再设置一个标志表示这个worker是否在工作。
最后，我们要知道这个worker隶属于那个线程池（至于为什么下文将介绍）
发布文章struct NWORKER{
pthread_t threadid; //线程id
bool terminate; //是否需要结束该worker的标志
int isWorking; //该worker是否在工作
ThreadPool *pool; //隶属于的线程池
}任务队列struct NJOB{
void (*func)(void *arg); //任务函数
void *user_data; //函数参数
};线程池本池
对于一个线程池，任务队列和工作队列已经是必不可少的东西了，
那线程池还有需要哪些东西辅助它以达到它该有的功能呢？
一说到线程，那处理好线程同步就是一个绕不开的话题，
那在线程池中我们需要处理的临界资源有哪些呢？
想想我们工作队列中的每个worker都在等待一个任务队列看其是否有任务到来，
所以很容易得出结论我们必须要在线程池中实现两把锁：
一把是用来控制对任务队列操作的互斥锁，
另一把是当任务队列有新任务时唤醒worker的条件锁。
有了这两把锁，线程池中再加点必要的一些数字以及对线程池操作的函数，
那么这个类就写完了。实现代码如下：
class ThreadPool{
private:
struct NWORKER{
pthread_t threadid;
bool terminate;
int isWorking;
ThreadPool *pool;
} *m_workers;
struct NJOB{
void (*func)(void *arg); //任务函数
void *user_data;
};
public:
//线程池初始化
//numWorkers:线程数量
ThreadPool(int numWorkers, int max_jobs);
//销毁线程池
~ThreadPool();
//面向用户的添加任务
int pushJob(void (*func)(void *data), void *arg, int len);
private:
//向线程池中添加任务
bool _addJob(NJOB* job);
//回调函数
static void* _run(void *arg);
void _threadLoop(void *arg);
private:
std::list<NJOB*> m_jobs_list;
int m_max_jobs; //任务队列中的最大任务数
int m_sum_thread; //worker总数
int m_free_thread; //空闲worker数
pthread_cond_t m_jobs_cond; //线程条件等待
pthread_mutex_t m_jobs_mutex; //为任务加锁防止一个任务
被两个线程执行等其他情况
};可以看到我们做了一些必要的封装，只给用户提供了构造函数、
析构函数以及添加任务的函数。这也是一个基本的线程池框架必要的接口。
回调函数
static？
根据上方代码可以看见，回调函数为static函数。
我可不想在我使用使用回调函数的时候自动给我加上*this参数。
首先回调函数是每个线程创建之后就开始执行的函数，
该函数作为pthread_create的第三个参数传入。我们来看看pthread_create的函数原型：
int pthread_create(pthread_t *tidp,const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rtn)(void*),void *arg);
注意到，此处的我们传入的回调函数必须是接受一个void*参数，
且返回类型为void*的函数。如果我们将回调函数写成线程池的普通成员函数，
那么c++会在这个函数参数前默认加上一个*this参数，
**这也是为什么我们能在成员函数中使用当前对象中的一些属性。
**然而就是这个原因，若我们传入的回调函数指针为类的成员函数，
那c++编译器会破坏我们的函数结构（因为给我们加了一个形参），
导致pthread_create的第三个参数不符合要求而报错：
看吧，编译器不让我们用non-static的成员函数作为回调函数传入pthread_create中。
其实在c++中，大多数回调函数都有这个要求。
那为什么static就可以呢？
这是因为static函数为类的静态函数，当类的成员函数被static修饰后，
调用该函数将不会默认传递*this指针，
这也是为什么static成员函数中不能使用对象的非static属性：
你*this指针都没传我上哪去找你的对象？
函数本身
在运行回调函数的时候，我们又想用对象里的东西（比如锁），
编译器又不让我们用，那怎么办？别忘了虽然static函数没有*this指针，
但它却可以有一个*void的参数啊。有了这个*void，我们还怕少一个*this指针？
我们可以先写一个static函数，将需要的对象指针通过形参传到这个函数里，
再在这个函数中通过这个对象调用成员函数的方法，就能使用这个对象的成员属性了。
就像这样：
//run为static函数
void* ThreadPool::_run(void *arg) {
NWORKER *worker = (NWORKER *)arg;
worker->pool->_threadLoop(arg);
}
//threadLoop为普通成员函数
void ThreadPool::_threadLoop(void *arg) {
//在这里就能直接用当前ThreadPool对象的东西了
}
至于threadLoop的实现，由于线程是要一直存在的，
一个while(true)的循环肯定少不了了。这个循环中具体做什么呢：
不断检查任务队列中是否有job：
如果有，则取出这个job，并将该job从任务队列中删除，且执行job中的func函数。
如果没有，调用pthread_cond_wait函数等待job到来时被唤醒。
若当前worker的terminate为真，则退出循环结束线程。
注意在对job操作前别忘了加锁，函数实现如下：
void ThreadPool::_threadLoop(void *arg) {
NWORKER *worker = (NWORKER*)arg;
while (1){
//线程只有两个状态：执行\等待
//查看任务队列前先获取锁
pthread_mutex_lock(&m_jobs_mutex);
//当前没有任务
while (m_jobs_list.size() == 0) {
//检查worker是否需要结束生命
if (worker->terminate) break;
//条件等待直到被唤醒
pthread_cond_wait(&m_jobs_cond,&m_jobs_mutex);
}
//检查worker是否需要结束生命
if (worker->terminate){
pthread_mutex_unlock(&m_jobs_mutex);
break;
}
//获取到job后将该job从任务队列移出，免得其他worker过来重复做这个任务
struct NJOB *job = m_jobs_list.front();
m_jobs_list.pop_front();
//对任务队列的操作结束，释放锁
pthread_mutex_unlock(&m_jobs_mutex);
m_free_thread--;
worker->isWorking = true;
//执行job中的func
job->func(job->user_data);
worker->isWorking = false;
free(job->user_data);
free(job);
}
free(worker);
pthread_exit(NULL);
}
原文链接：https://blog.csdn.net/ACMer_L/article/details/107578636
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原文链接：https://blog.csdn.net/ACMer_L/article/details/107578636
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