/* *什么时候需要创建线程池呢？简单的说，如果一个应用需要频繁的创建和销毁线程，而任务执行的时间又非常短，
这样线程创建和销毁的带来的开销就不容忽视，这时也是线程池该出场的机会了。如果线程创建和销毁时间相比任务执行时间可以忽略不计，则没有必要使用线程池了。
下面是Linux系统下用C语言创建的一个线程池。线程池会维护一个任务链表(每个CThread_worker结构就是一个任务)。
pool_init()函数预先创建好max_thread_num个线程，每个线程执thread_routine ()函数。该函数中
while (pool->cur_queue_size == 0)
{
pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready),&(pool->queue_lock));
}
表示如果任务链表中没有任务，则该线程出于阻塞等待状态。否则从队列中取出任务并执行。
pool_add_worker()函数向线程池的任务链表中加入一个任务，加入后通过调用pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready))
唤醒一个出于阻塞状态的线程(如果有的话)。
pool_destroy ()函数用于销毁线程池，线程池任务链表中的任务不会再被执行，但是正在运行的线程会一直把任务运行完后再退出。
**/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
/*
*线程池里所有运行和等待的任务都是一个CThread_worker
*由于所有任务都在链表里，所以是一个链表结构
*/
typedef struct worker
{
/*回调函数，任务运行时会调用此函数，注意也可声明成其它形式*/
void *(*process) (void *arg);
void *arg;/*回调函数的参数*/
struct worker *next;
} CThread_worker;
/*线程池结构*/
typedef struct
{
pthread_mutex_t queue_lock;
pthread_cond_t queue_ready;
/*链表结构，线程池中所有等待任务*/
CThread_worker *queue_head;
/*是否销毁线程池*/
int shutdown;
pthread_t *threadid;
/*线程池中允许的活动线程数目*/
int max_thread_num;
/*当前等待队列的任务数目*/
int cur_queue_size;
} CThread_pool;
int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg);
void *thread_routine (void *arg);
static CThread_pool *pool = NULL;
void pool_init (int max_thread_num)
{
pool = (CThread_pool *) malloc (sizeof (CThread_pool));
pthread_mutex_init (&(pool->queue_lock), NULL);
pthread_cond_init (&(pool->queue_ready), NULL);
/*
函数原型: int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const
pthread_mutexattr_t *restrict attr);
该函数用于C函数的多线程编程中，互斥锁的初始化。
pthread_mutex_init() 函数是以动态方式创建互斥锁的，参数attr指定了新建互斥锁的属性。
如果参数attr为空，则使用默认的互斥锁属性，默认属性为快速互斥锁 。
互斥锁的属性在创建锁的时候指定，在
LinuxThreads实现中仅有一个锁类型属性，不同的锁类型在试图对一个已经被锁定的互斥锁加锁时
表现不同。
pthread_mutexattr_init() 函数成功完成之后会返回零，其他任何返回值都表示出现了错误。
函数成功执行后，互斥锁被初始化为锁住态
*/
/*
条件变量和互斥锁一样，都有静态动态两种创建方式，静态方式使用PTHREAD_COND_INITIALIZER常量;
动态方式调用pthread_cond_init()函数，API定义如下：
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr)
注销一个条件变量需要调用pthread_cond_destroy()，只有在没有线程在该条件变量上等待的时候才能
注销这个条件变量，否则返回EBUSY。因为Linux实现的条件变量没有分配什么资源，
所以注销动作只包括检查是否有等待线程。API定义如下：
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond)
*/
pool->queue_head = NULL;
pool->max_thread_num = max_thread_num;
pool->cur_queue_size = 0;
pool->shutdown = 0;
//存储线程ID的数组
pool->threadid =(pthread_t *) malloc (max_thread_num * sizeof (pthread_t));
int i = 0;
for (i = 0; i < max_thread_num; i++)
{ //创建线程
pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, thread_routine, NULL);
}
}
/*向线程池中加入任务*/
int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg)
{
/*构造一个新任务*/
CThread_worker *newworker =
(CThread_worker *) malloc (sizeof (CThread_worker));
newworker->process = process;
newworker->arg = arg;
newworker->next = NULL;/*别忘置空*/
//lock
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
/*将任务加入到等待队列中*/
CThread_worker *member = pool->queue_head;
if (member != NULL)
{
while (member->next != NULL)
member = member->next;
member->next = newworker;
}
else
{
pool->queue_head = newworker;
}
assert (pool->queue_head != NULL);
pool->cur_queue_size++;
//unlock
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
/*好了，等待队列中有任务了，唤醒一个等待线程；
注意如果所有线程都在忙碌，这句没有任何作用*/
pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready));
return 0;
}
/*销毁线程池，等待队列中的任务不会再被执行，但是正在运行的线程会一直
把任务运行完后再退出*/
int pool_destroy ()
{
if (pool->shutdown)
return -1;/*防止两次调用*/
pool->shutdown = 1;
/*唤醒所有等待线程，线程池要销毁了*/
pthread_cond_broadcast (&(pool->queue_ready));
/*阻塞等待线程退出，否则就成僵尸了*/
int i;
for (i = 0; i < pool->max_thread_num; i++)
pthread_join (pool->threadid[i], NULL);
free (pool->threadid);
/*销毁等待队列*/
CThread_worker *head = NULL;
while (pool->queue_head != NULL)
{
head = pool->queue_head;
pool->queue_head = pool->queue_head->next;
free (head);
}
/*条件变量和互斥量也别忘了销毁*/
pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));
pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));
free (pool);
/*销毁后指针置空是个好习惯*/
pool=NULL;
return 0;
}
void *thread_routine (void *arg)
{
printf ("starting thread 0x%0x\n", pthread_self ());
while (1)
{
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
/*如果等待队列大小为0并且不销毁线程池，则处于阻塞状态; 注意
pthread_cond_wait是一个原子操作，等待前会解锁，唤醒后会加锁*/
while (pool->cur_queue_size == 0 && !pool->shutdown)//防止意外被唤醒，采用while循环
{
printf ("thread 0x%x is waiting\n", pthread_self ());
pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock));
/*
条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，
主要包括两个动作：一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；
另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）。
为了防止竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。
*/
}
/*线程池要销毁了*/
if (pool->shutdown)
{
/*遇到break,continue,return等跳转语句，千万不要忘记先解锁*/
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
printf ("thread 0x%x will exit\n", pthread_self ());
pthread_exit (NULL);
}
printf ("thread 0x%x is starting to work\n", pthread_self ());
/*assert是调试的好帮手*/
assert (pool->cur_queue_size != 0);
assert (pool->queue_head != NULL);
/*等待队列长度减去1，并取出链表中的头元素*/
pool->cur_queue_size--;
CThread_worker *worker = pool->queue_head;
pool->queue_head = worker->next;
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
/*调用回调函数，执行任务*/
(*(worker->process)) (worker->arg);
free (worker);
worker = NULL;
}
/*这一句应该是不可达的*/
pthread_exit (NULL);
}
void *myprocess (void *arg)
{
printf ("threadid is 0x%x, working on task %d\n", pthread_self (),*(int *) arg);
sleep (1);/*休息一秒，延长任务的执行时间*/
return NULL;
}
int main (int argc, char **argv)
{
pool_init (3);/*线程池中最多三个活动线程*/
/*连续向池中投入10个任务*/
int *workingnum = (int *) malloc (sizeof (int) * 10);
int i;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
workingnum[i] = i;
pool_add_worker (myprocess, &workingnum[i]);
}
/*等待所有任务完成*/
sleep (5);
/*销毁线程池*/
pool_destroy ();
free (workingnum);
return 0;
}
//互斥锁
/*
互斥锁是共享资源的入口，在这一机制中，线程需要通过互斥锁才能实现对共享资源的访问。互斥锁的操作步骤如下：
互斥锁初始化：pthread_mutex_init
互斥锁上锁：pthread_mutex_lock
互斥锁判断上锁：pthread_mutex_trylock
互斥锁解锁：pthread_mutex_unlock
消除互斥锁：pthread_mutex_destroy
有三种类型的互斥锁：快速互斥锁、递归互斥锁、检错互斥锁。
快速互斥锁，是指一个线程访问一个互斥锁，如果发现该锁已经上锁，则线程阻塞，直到解锁为止。
这里就有有趣的概念：死锁。
设有3个线程A、B、C，并有3个共享资源a、b、c。
现在资源的占有情况以及上锁情况如下：
A---mutexa---a
B---mutexb---b
C---mutexc---c
如果
线程A的继续执行需要资源b，在获得资源b之前是不会放弃资源a的，即不会将mutexa开锁；
线程B的继续执行需要资源c，在获得c之前不放弃b，即不开锁mutexb;
线程C的继续执行需要资源a，在获得a之前不放弃c,即不开锁mutexc；
并且，三把锁mutexa、mutexb、mutexc都是快速互斥锁，即不可被抢占，
那么
就会发生有趣的死锁现象，也就是三个线程A、B、C都阻塞。
防止发生死锁现象的方法有两种：1，不要形成环状的资源访问情况；
2，互斥锁不要设置成不可抢占的快速互斥锁。
*/
--------------------------------------------------------------
0、条件变量
条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，
主要包括两个动作：
一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；
另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）。
为了防止竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。
1.初始化条件变量pthread_cond_init
#include <pthread.h>
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv, const pthread_condattr_t *cattr);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
初始化一个条件变量。当参数cattr为空指针时，函数创建的是一个缺省的条件变量。
否则条件变量的属性将由cattr中的属性值来决定。调用 pthread_cond_init函数时，
参数cattr为空指针等价于cattr中的属性为缺省属性，只是前者不需要cattr所占用的内存开销。
这个函数返回时，条件变量被存放在参数cv指向的内存中。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
尽管POSIX标准中为条件变量定义了属性，但在LinuxThreads中没有实现，因此cond_attr值通常为NULL，且被忽略。 |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
可以用宏PTHREAD_COND_INITIALIZER来初始化静态定义的条件变量，使其具有缺省属性。
这和用pthread_cond_init函数动态分配的效果是一样的。初始化时不进行错误检查。如：
pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
不能由多个线程同时初始化一个条件变量。当需要重新初始化或释放一个条件变量时，
应用程序必须保证这个条件变量未被使用。
2.阻塞在条件变量上pthread_cond_wait
-----------------------------------------------------------------------
等待条件有两种方式：
无条件等待pthread_cond_wait()和计时等待pthread_cond_timedwait()，
其中计时等待方式如果在给定时刻前条件没有满足，
则返回ETIMEOUT，结束等待，其中abstime以与time()系统调用相同意义的绝对时间形式出现，0表示格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒。
无论哪种等待方式，都必须和一个互斥锁配合，以防止多个线程同时请求pthread_cond_wait()（或pthread_cond_timedwait()，下同）的竞争条件（Race Condition）。
mutex互斥锁必须是普通锁（PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP）或者适应锁（PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP),
且在调用pthread_cond_wait()前必须由本线程加锁（pthread_mutex_lock()），
而在更新条件等待队列以前，mutex保持锁定状态，并在线程挂起进入等待前解锁。
在条件满足从而离开pthread_cond_wait()之前，mutex将被重新加锁，以与进入pthread_cond_wait()
前的加锁动作对应.
激发条件有两种形式，pthread_cond_signal()激活一个等待该条件的线程，存在多个等待线程时按入队顺序激活其中一个；
而pthread_cond_broadcast()则激活所有等待线程。
-----------------------------------------------------------------------
#include <pthread.h>
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mutex);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数将解锁mutex参数指向的互斥锁，并使当前线程阻塞在cv参数指向的条件变量上。
被阻塞的线程可以被pthread_cond_signal函数，pthread_cond_broadcast函数唤醒，
也可能在被信号中断后被唤醒。
pthread_cond_wait函数的返回并不意味着条件的值一定发生了变化，必须重新检查条件的值。
pthread_cond_wait函数返回时，相应的互斥锁将被当前线程锁定，即使是函数出错返回。
该函数总是和互斥锁一起使用，此函数pthread_cond_wait(cond, mutex)先自动释放指定的锁，
然后等待条件变量的变化。如果在此之前互斥锁没有被锁住，则函数的执行结果不确定。
在返回原调用函数之前，此函数自动将指定的互斥量重新锁住。所以通常使用方法:
-----------------------------------------------------------
pthread_mutex_lock(&mutex); |
// |
//进行的相关操作 |
// |
if ( pthread_cond_wait(cond, mutex) != 0 ) |
{ |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
//错误处理 |
} |
// |
//进行的相关操作 |
// |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
------------------------------------------------------
一般一个条件表达式都是在一个互斥锁的保护下被检查。当条件表达式未被满足时，
线程将仍然阻塞在这个条件变量上。当另一个线程改变了条件的值并向条件变量发出信号时，
等待在这个条件变量上的一个线程或所有线程被唤醒，接着都试图再次占有相应的互斥锁。
阻塞在条件变量上的线程被唤醒以后，直到pthread_cond_wait()函数返回之前条件的值都有可能发生变化。所以函数返回以后，在锁定相应的
互斥锁之前，必须重新测试条件值。最好的测试方法是循环调用pthread_cond_wait函数，
并把满足条件的表达式置为循环的终止条件。如：
pthread_mutex_lock();
while (condition_is_false)
pthread_cond_wait();
pthread_mutex_unlock();
阻塞在同一个条件变量上的不同线程被释放的次序是不一定的。
注意：pthread_cond_wait()函数是退出点，如果在调用这个函数时，已有一个挂起的退出请求，且线程允许退出，
这个线程将被终止并开始执行善后处理函数，而这时和条件变量相关的互斥锁仍将处在锁定状态。
3.解除在条件变量上的阻塞pthread_cond_signal
#include <pthread.h>
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数被用来释放被阻塞在指定条件变量上的一个线程。
必须在互斥锁的保护下使用相应的条件变量。否则对条件变量的解锁有可能发生在锁定条件变量之前，
从而造成死锁。如下使用：
-----------------------------------------
pthread_mutex_lock(&found->lock); |
pthread_cond_signal(&found->cond); |
pthread_mutex_unlock(&found->lock); |
----------------------------------------
唤醒阻塞在条件变量上的所有线程的顺序由调度策略决定，如果线程的调度策略是SCHED_OTHER类型的，
系统将根据线程的优先级唤醒线程。
如果没有线程被阻塞在条件变量上，那么调用pthread_cond_signal()将没有作用。
4.阻塞直到指定时间pthread_cond_timedwait
#include <pthread.h>
#include <time.h>
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cv,
pthread_mutex_t *mp, const structtimespec * abstime);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数到了一定的时间，即使条件未发生也会解除阻塞。这个时间由参数abstime指定。
函数返回时，相应的互斥锁往往是锁定的，即使是函数出错返回。
注意：pthread_cond_timedwait函数也是退出点。
超时时间参数是指一天中的某个时刻。使用举例：
pthread_timestruc_t to;
to.tv_sec = time(NULL) + TIMEOUT;
to.tv_nsec = 0;
超时返回的错误码是ETIMEDOUT。
5.释放阻塞的所有线程pthread_cond_broadcast
#include <pthread.h>
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数唤醒所有被pthread_cond_wait函数阻塞在某个条件变量上的线程，参数cv被用来指定这个条件变量。
当没有线程阻塞在这个条件变量上时，pthread_cond_broadcast函数无效。
由于pthread_cond_broadcast函数唤醒所有阻塞在某个条件变量上的线程，
这些线程被唤醒后将再次竞争相应的互斥锁，所以必须小心使用pthread_cond_broadcast函数。
6.释放条件变量pthread_cond_destroy
#include <pthread.h>
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
释放条件变量：
注意：条件变量占用的空间并未被释放。
7.唤醒丢失问题
在线程未获得相应的互斥锁时调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数可能会引起唤醒丢失问题。
唤醒丢失往往会在下面的情况下发生：
一个线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数；
另一个线程正处在测试条件变量和调用pthread_cond_wait函数之间；
没有线程正在处在阻塞等待的状态下。
这样线程创建和销毁的带来的开销就不容忽视，这时也是线程池该出场的机会了。如果线程创建和销毁时间相比任务执行时间可以忽略不计，则没有必要使用线程池了。
下面是Linux系统下用C语言创建的一个线程池。线程池会维护一个任务链表(每个CThread_worker结构就是一个任务)。
pool_init()函数预先创建好max_thread_num个线程，每个线程执thread_routine ()函数。该函数中
while (pool->cur_queue_size == 0)
{
pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready),&(pool->queue_lock));
}
表示如果任务链表中没有任务，则该线程出于阻塞等待状态。否则从队列中取出任务并执行。
pool_add_worker()函数向线程池的任务链表中加入一个任务，加入后通过调用pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready))
唤醒一个出于阻塞状态的线程(如果有的话)。
pool_destroy ()函数用于销毁线程池，线程池任务链表中的任务不会再被执行，但是正在运行的线程会一直把任务运行完后再退出。
**/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
/*
*线程池里所有运行和等待的任务都是一个CThread_worker
*由于所有任务都在链表里，所以是一个链表结构
*/
typedef struct worker
{
/*回调函数，任务运行时会调用此函数，注意也可声明成其它形式*/
void *(*process) (void *arg);
void *arg;/*回调函数的参数*/
struct worker *next;
} CThread_worker;
/*线程池结构*/
typedef struct
{
pthread_mutex_t queue_lock;
pthread_cond_t queue_ready;
/*链表结构，线程池中所有等待任务*/
CThread_worker *queue_head;
/*是否销毁线程池*/
int shutdown;
pthread_t *threadid;
/*线程池中允许的活动线程数目*/
int max_thread_num;
/*当前等待队列的任务数目*/
int cur_queue_size;
} CThread_pool;
int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg);
void *thread_routine (void *arg);
static CThread_pool *pool = NULL;
void pool_init (int max_thread_num)
{
pool = (CThread_pool *) malloc (sizeof (CThread_pool));
pthread_mutex_init (&(pool->queue_lock), NULL);
pthread_cond_init (&(pool->queue_ready), NULL);
/*
函数原型: int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const
pthread_mutexattr_t *restrict attr);
该函数用于C函数的多线程编程中，互斥锁的初始化。
pthread_mutex_init() 函数是以动态方式创建互斥锁的，参数attr指定了新建互斥锁的属性。
如果参数attr为空，则使用默认的互斥锁属性，默认属性为快速互斥锁 。
互斥锁的属性在创建锁的时候指定，在
LinuxThreads实现中仅有一个锁类型属性，不同的锁类型在试图对一个已经被锁定的互斥锁加锁时
表现不同。
pthread_mutexattr_init() 函数成功完成之后会返回零，其他任何返回值都表示出现了错误。
函数成功执行后，互斥锁被初始化为锁住态
*/
/*
条件变量和互斥锁一样，都有静态动态两种创建方式，静态方式使用PTHREAD_COND_INITIALIZER常量;
动态方式调用pthread_cond_init()函数，API定义如下：
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr)
注销一个条件变量需要调用pthread_cond_destroy()，只有在没有线程在该条件变量上等待的时候才能
注销这个条件变量，否则返回EBUSY。因为Linux实现的条件变量没有分配什么资源，
所以注销动作只包括检查是否有等待线程。API定义如下：
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond)
*/
pool->queue_head = NULL;
pool->max_thread_num = max_thread_num;
pool->cur_queue_size = 0;
pool->shutdown = 0;
//存储线程ID的数组
pool->threadid =(pthread_t *) malloc (max_thread_num * sizeof (pthread_t));
int i = 0;
for (i = 0; i < max_thread_num; i++)
{ //创建线程
pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, thread_routine, NULL);
}
}
/*向线程池中加入任务*/
int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg)
{
/*构造一个新任务*/
CThread_worker *newworker =
(CThread_worker *) malloc (sizeof (CThread_worker));
newworker->process = process;
newworker->arg = arg;
newworker->next = NULL;/*别忘置空*/
//lock
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
/*将任务加入到等待队列中*/
CThread_worker *member = pool->queue_head;
if (member != NULL)
{
while (member->next != NULL)
member = member->next;
member->next = newworker;
}
else
{
pool->queue_head = newworker;
}
assert (pool->queue_head != NULL);
pool->cur_queue_size++;
//unlock
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
/*好了，等待队列中有任务了，唤醒一个等待线程；
注意如果所有线程都在忙碌，这句没有任何作用*/
pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready));
return 0;
}
/*销毁线程池，等待队列中的任务不会再被执行，但是正在运行的线程会一直
把任务运行完后再退出*/
int pool_destroy ()
{
if (pool->shutdown)
return -1;/*防止两次调用*/
pool->shutdown = 1;
/*唤醒所有等待线程，线程池要销毁了*/
pthread_cond_broadcast (&(pool->queue_ready));
/*阻塞等待线程退出，否则就成僵尸了*/
int i;
for (i = 0; i < pool->max_thread_num; i++)
pthread_join (pool->threadid[i], NULL);
free (pool->threadid);
/*销毁等待队列*/
CThread_worker *head = NULL;
while (pool->queue_head != NULL)
{
head = pool->queue_head;
pool->queue_head = pool->queue_head->next;
free (head);
}
/*条件变量和互斥量也别忘了销毁*/
pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));
pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));
free (pool);
/*销毁后指针置空是个好习惯*/
pool=NULL;
return 0;
}
void *thread_routine (void *arg)
{
printf ("starting thread 0x%0x\n", pthread_self ());
while (1)
{
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
/*如果等待队列大小为0并且不销毁线程池，则处于阻塞状态; 注意
pthread_cond_wait是一个原子操作，等待前会解锁，唤醒后会加锁*/
while (pool->cur_queue_size == 0 && !pool->shutdown)//防止意外被唤醒，采用while循环
{
printf ("thread 0x%x is waiting\n", pthread_self ());
pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock));
/*
条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，
主要包括两个动作：一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；
另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）。
为了防止竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。
*/
}
/*线程池要销毁了*/
if (pool->shutdown)
{
/*遇到break,continue,return等跳转语句，千万不要忘记先解锁*/
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
printf ("thread 0x%x will exit\n", pthread_self ());
pthread_exit (NULL);
}
printf ("thread 0x%x is starting to work\n", pthread_self ());
/*assert是调试的好帮手*/
assert (pool->cur_queue_size != 0);
assert (pool->queue_head != NULL);
/*等待队列长度减去1，并取出链表中的头元素*/
pool->cur_queue_size--;
CThread_worker *worker = pool->queue_head;
pool->queue_head = worker->next;
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
/*调用回调函数，执行任务*/
(*(worker->process)) (worker->arg);
free (worker);
worker = NULL;
}
/*这一句应该是不可达的*/
pthread_exit (NULL);
}
void *myprocess (void *arg)
{
printf ("threadid is 0x%x, working on task %d\n", pthread_self (),*(int *) arg);
sleep (1);/*休息一秒，延长任务的执行时间*/
return NULL;
}
int main (int argc, char **argv)
{
pool_init (3);/*线程池中最多三个活动线程*/
/*连续向池中投入10个任务*/
int *workingnum = (int *) malloc (sizeof (int) * 10);
int i;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
workingnum[i] = i;
pool_add_worker (myprocess, &workingnum[i]);
}
/*等待所有任务完成*/
sleep (5);
/*销毁线程池*/
pool_destroy ();
free (workingnum);
return 0;
}
//互斥锁
/*
互斥锁是共享资源的入口，在这一机制中，线程需要通过互斥锁才能实现对共享资源的访问。互斥锁的操作步骤如下：
互斥锁初始化：pthread_mutex_init
互斥锁上锁：pthread_mutex_lock
互斥锁判断上锁：pthread_mutex_trylock
互斥锁解锁：pthread_mutex_unlock
消除互斥锁：pthread_mutex_destroy
有三种类型的互斥锁：快速互斥锁、递归互斥锁、检错互斥锁。
快速互斥锁，是指一个线程访问一个互斥锁，如果发现该锁已经上锁，则线程阻塞，直到解锁为止。
这里就有有趣的概念：死锁。
设有3个线程A、B、C，并有3个共享资源a、b、c。
现在资源的占有情况以及上锁情况如下：
A---mutexa---a
B---mutexb---b
C---mutexc---c
如果
线程A的继续执行需要资源b，在获得资源b之前是不会放弃资源a的，即不会将mutexa开锁；
线程B的继续执行需要资源c，在获得c之前不放弃b，即不开锁mutexb;
线程C的继续执行需要资源a，在获得a之前不放弃c,即不开锁mutexc；
并且，三把锁mutexa、mutexb、mutexc都是快速互斥锁，即不可被抢占，
那么
就会发生有趣的死锁现象，也就是三个线程A、B、C都阻塞。
防止发生死锁现象的方法有两种：1，不要形成环状的资源访问情况；
2，互斥锁不要设置成不可抢占的快速互斥锁。
*/
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0、条件变量
条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，
主要包括两个动作：
一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；
另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）。
为了防止竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。
1.初始化条件变量pthread_cond_init
#include <pthread.h>
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv, const pthread_condattr_t *cattr);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
初始化一个条件变量。当参数cattr为空指针时，函数创建的是一个缺省的条件变量。
否则条件变量的属性将由cattr中的属性值来决定。调用 pthread_cond_init函数时，
参数cattr为空指针等价于cattr中的属性为缺省属性，只是前者不需要cattr所占用的内存开销。
这个函数返回时，条件变量被存放在参数cv指向的内存中。
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尽管POSIX标准中为条件变量定义了属性，但在LinuxThreads中没有实现，因此cond_attr值通常为NULL，且被忽略。 |
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可以用宏PTHREAD_COND_INITIALIZER来初始化静态定义的条件变量，使其具有缺省属性。
这和用pthread_cond_init函数动态分配的效果是一样的。初始化时不进行错误检查。如：
pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
不能由多个线程同时初始化一个条件变量。当需要重新初始化或释放一个条件变量时，
应用程序必须保证这个条件变量未被使用。
2.阻塞在条件变量上pthread_cond_wait
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等待条件有两种方式：
无条件等待pthread_cond_wait()和计时等待pthread_cond_timedwait()，
其中计时等待方式如果在给定时刻前条件没有满足，
则返回ETIMEOUT，结束等待，其中abstime以与time()系统调用相同意义的绝对时间形式出现，0表示格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒。
无论哪种等待方式，都必须和一个互斥锁配合，以防止多个线程同时请求pthread_cond_wait()（或pthread_cond_timedwait()，下同）的竞争条件（Race Condition）。
mutex互斥锁必须是普通锁（PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP）或者适应锁（PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP),
且在调用pthread_cond_wait()前必须由本线程加锁（pthread_mutex_lock()），
而在更新条件等待队列以前，mutex保持锁定状态，并在线程挂起进入等待前解锁。
在条件满足从而离开pthread_cond_wait()之前，mutex将被重新加锁，以与进入pthread_cond_wait()
前的加锁动作对应.
激发条件有两种形式，pthread_cond_signal()激活一个等待该条件的线程，存在多个等待线程时按入队顺序激活其中一个；
而pthread_cond_broadcast()则激活所有等待线程。
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#include <pthread.h>
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mutex);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数将解锁mutex参数指向的互斥锁，并使当前线程阻塞在cv参数指向的条件变量上。
被阻塞的线程可以被pthread_cond_signal函数，pthread_cond_broadcast函数唤醒，
也可能在被信号中断后被唤醒。
pthread_cond_wait函数的返回并不意味着条件的值一定发生了变化，必须重新检查条件的值。
pthread_cond_wait函数返回时，相应的互斥锁将被当前线程锁定，即使是函数出错返回。
该函数总是和互斥锁一起使用，此函数pthread_cond_wait(cond, mutex)先自动释放指定的锁，
然后等待条件变量的变化。如果在此之前互斥锁没有被锁住，则函数的执行结果不确定。
在返回原调用函数之前，此函数自动将指定的互斥量重新锁住。所以通常使用方法:
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pthread_mutex_lock(&mutex); |
// |
//进行的相关操作 |
// |
if ( pthread_cond_wait(cond, mutex) != 0 ) |
{ |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
//错误处理 |
} |
// |
//进行的相关操作 |
// |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
------------------------------------------------------
一般一个条件表达式都是在一个互斥锁的保护下被检查。当条件表达式未被满足时，
线程将仍然阻塞在这个条件变量上。当另一个线程改变了条件的值并向条件变量发出信号时，
等待在这个条件变量上的一个线程或所有线程被唤醒，接着都试图再次占有相应的互斥锁。
阻塞在条件变量上的线程被唤醒以后，直到pthread_cond_wait()函数返回之前条件的值都有可能发生变化。所以函数返回以后，在锁定相应的
互斥锁之前，必须重新测试条件值。最好的测试方法是循环调用pthread_cond_wait函数，
并把满足条件的表达式置为循环的终止条件。如：
pthread_mutex_lock();
while (condition_is_false)
pthread_cond_wait();
pthread_mutex_unlock();
阻塞在同一个条件变量上的不同线程被释放的次序是不一定的。
注意：pthread_cond_wait()函数是退出点，如果在调用这个函数时，已有一个挂起的退出请求，且线程允许退出，
这个线程将被终止并开始执行善后处理函数，而这时和条件变量相关的互斥锁仍将处在锁定状态。
3.解除在条件变量上的阻塞pthread_cond_signal
#include <pthread.h>
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数被用来释放被阻塞在指定条件变量上的一个线程。
必须在互斥锁的保护下使用相应的条件变量。否则对条件变量的解锁有可能发生在锁定条件变量之前，
从而造成死锁。如下使用：
-----------------------------------------
pthread_mutex_lock(&found->lock); |
pthread_cond_signal(&found->cond); |
pthread_mutex_unlock(&found->lock); |
----------------------------------------
唤醒阻塞在条件变量上的所有线程的顺序由调度策略决定，如果线程的调度策略是SCHED_OTHER类型的，
系统将根据线程的优先级唤醒线程。
如果没有线程被阻塞在条件变量上，那么调用pthread_cond_signal()将没有作用。
4.阻塞直到指定时间pthread_cond_timedwait
#include <pthread.h>
#include <time.h>
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cv,
pthread_mutex_t *mp, const structtimespec * abstime);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数到了一定的时间，即使条件未发生也会解除阻塞。这个时间由参数abstime指定。
函数返回时，相应的互斥锁往往是锁定的，即使是函数出错返回。
注意：pthread_cond_timedwait函数也是退出点。
超时时间参数是指一天中的某个时刻。使用举例：
pthread_timestruc_t to;
to.tv_sec = time(NULL) + TIMEOUT;
to.tv_nsec = 0;
超时返回的错误码是ETIMEDOUT。
5.释放阻塞的所有线程pthread_cond_broadcast
#include <pthread.h>
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
函数唤醒所有被pthread_cond_wait函数阻塞在某个条件变量上的线程，参数cv被用来指定这个条件变量。
当没有线程阻塞在这个条件变量上时，pthread_cond_broadcast函数无效。
由于pthread_cond_broadcast函数唤醒所有阻塞在某个条件变量上的线程，
这些线程被唤醒后将再次竞争相应的互斥锁，所以必须小心使用pthread_cond_broadcast函数。
6.释放条件变量pthread_cond_destroy
#include <pthread.h>
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
释放条件变量：
注意：条件变量占用的空间并未被释放。
7.唤醒丢失问题
在线程未获得相应的互斥锁时调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数可能会引起唤醒丢失问题。
唤醒丢失往往会在下面的情况下发生：
一个线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数；
另一个线程正处在测试条件变量和调用pthread_cond_wait函数之间；
没有线程正在处在阻塞等待的状态下。