Pthread 将函数传递给池

Question

我正在努力从头开始创建一个线程池，作为作业的一部分，并且能够创建线程池，然后向每个创建的线程传递一个不断循环的函数。我的问题是如何接受输入并将其传递给已经执行的 pthread。弄清楚这一点后，我将添加互斥体以将函数锁定到特定线程，但我无法到达该部分。

class ThreadPool{
public:
    ThreadPool(size_t threadCount);
    int dispatch_thread(void *(dispatch_function(void *)), void *arg);
    bool thread_avail();
    int numThreads;
    pthread_t * thread;
    pthread_mutex_t * mutexes;
};


int ThreadPool::dispatch_thread(void *(dispatch_function(void *)), void *arg){

  flag = 1;
//This is where I would like to pass the function the running pthread
}

void *BusyWork(void *t)
{
  while(true){
  //This is where I would like to run the passed function from each thread
  //I can run the passed function by itself, but need to pass it to the threadpool
  }
}

ThreadPool::ThreadPool(size_t threadCount){
 pthread_t thread[threadCount];

 for(t=0; t<threadCount; t++) {
 //printf("Main: creating thread %ld\n", t);
 rc = pthread_create(&thread[t], NULL, BusyWork, (void *)t); 
 }
}

void *test_fn(void *par)
{
   cout << "in test_fn " << *(int *)par << endl;
}

int main (){
  ThreadPool th(3);
  int max = 100;

  for (int i = 0; i < 20; i++) {
    max = 100 * i;
    th.dispatch_thread(test_fn, (void *)&max);
    sleep(1);
  }
}

Answer 1

我能想到的最好的模式是使用某种队列将消息传递到线程池。这些消息可能包含要运行的函数以及一些用于关闭线程池的控制消息。正如您已经猜到的，队列必须是线程安全的。

队列的一个简单方法是使用固定大小的数组，将其转换为循环缓冲区。该数组将有一个互斥锁来在访问数组时锁定它，并有一个条件变量来唤醒线程池线程。

将项目放入队列时，我们锁定互斥体，添加到队列中，然后使用条件变量向线程池发出信号。

线程池中的每个正在运行的线程都将通过锁定互斥锁并等待条件变量（这会自动解锁互斥锁）来启动生命。当被唤醒时，它将从队列中删除该项目，然后解锁互斥锁。现在它可以免费做它的事情了。完成后，它会进入睡眠状态，直到重新发出信号为止。

作为一般建议，避免在线程之间共享内存，因为这会导致竞争条件（如果访问不受保护）或导致互锁（如果访问被锁定）。还要避免在执行任何长时间运行的操作（例如调用 new (malloc)、delete (free) 或任何系统调用）时锁定互斥锁。