线程池原理 C++实现
线程池的原理
线程池的原理
线程池是一种并发处理机制，在程序启动时创建一定数量的线程，并且维护一个任务队列。
当有任务需要处理时，线程池中的线程会从任务队列中取出任务进行处理。
线程池的原理如下：
1. 创建线程池：在程序初始化时，创建一定数量的线程，并且将它们置于等待状态，等待任务的到来。
2. 添加任务：当有任务需要处理时，将任务添加到任务队列中。
3. 任务分配：线程池中的线程会不断地从任务队列中取出任务进行处理，直到任务队列为空。
每个线程只能处理一个任务，处理完后会再次进入等待状态。
4. 线程复用：当一个线程处理完一个任务后，可以立即处理下一个任务，而不需要销毁和重新创建线程，从而减少了线程创建和销毁的开销。
5. 线程管理：线程池管理线程的数量，根据实际需要动态调整线程的数量。
可以根据线程池的策略，动态增加或减少线程的数量。
6. 控制并发：线程池可以控制并发的数量，防止因为任务过多导致系统内存溢出或者性能下降。
7. 错误处理：线程池中的线程处理任务时可能会产生异常，需要对异常进行处理，防止线程因为异常退出而导致整个线程池无法正常工作。
通过使用线程池，我们可以更好地管理线程，提高程序的性能和可靠性。
c 多线程实现的四种方式
c 多线程实现的四种方式C语言是一种非常流行的编程语言，它可以用来实现多线程编程。
多线程编程可以让你的程序更高效、更快速地运行，因为它可以同时执行多个任务。
在这篇文章中，我们将介绍 C 多线程实现的四种方式。
1. 使用 pthread 库pthread 是一个 POSIX 标准定义的多线程库，它提供了一套API 接口，可以用来实现多线程编程。
使用 pthread，你可以创建多个线程并且控制它们的行为。
这种方式是 C 语言实现多线程的最常用方式之一。
2. 使用 OpenMP 库OpenMP 是一个开源的多线程库，它可以用来在 C 语言中实现多线程编程。
OpenMP 提供了一套 API 接口，可以让你更方便地编写并行程序。
使用 OpenMP，你可以使用 #pragma 指令来控制并行执行的代码块。
3. 使用 POSIX 线程POSIX 线程是一种 POSIX 标准定义的多线程接口，它可以用来实现多线程编程。
与 pthread 类似，POSIX 线程提供了一套 API 接口，可以让你更方便地编写多线程程序。
4. 使用 Windows 线程如果你在 Windows 操作系统上编写 C 语言程序，你可以使用Windows 线程来实现多线程编程。
Windows 线程提供了一套 API 接口，可以让你在 Windows 平台上创建多个线程并且控制它们的行为。
总结以上是 C 多线程实现的四种方式。
在选择使用哪种方式时，你应该考虑自己的需求和使用的操作系统。
不同的方式会有不同的 API 接口、性能和可移植性。
如果你需要了解更多关于 C 多线程编程的知识，可以参考相关的书籍和教程。
C#实现多线程的同步方法详解
C#实现多线程的同步⽅法详解本⽂主要描述在C#中线程同步的⽅法。
线程的基本概念⽹上资料也很多就不再赘述了。
直接接⼊主题，在多线程开发的应⽤中，线程同步是不可避免的。
在.Net框架中，实现线程同步主要通过以下的⼏种⽅式来实现，在MSDN的线程指南中已经讲了⼏种，本⽂结合作者实际中⽤到的⽅式⼀起说明⼀下。
1. 维护⾃由锁(InterLocked)实现同步2. 监视器（Monitor）和互斥锁（lock）3. 读写锁（ReadWriteLock)4. 系统内核对象1) 互斥(Mutex), 信号量(Semaphore), 事件(AutoResetEvent/ManualResetEvent)2) 线程池除了以上的这些对象之外实现线程同步的还可以使⽤Thread.Join⽅法。
这种⽅法⽐较简单，当你在第⼀个线程运⾏时想等待第⼆个线程执⾏结果，那么你可以让第⼆个线程Join进来就可以了。
⾃由锁(InterLocked)对⼀个32位的整型数进⾏递增和递减操作来实现锁，有⼈会问为什么不⽤++或--来操作。
因为在多线程中对锁进⾏操作必须是原⼦的，⽽++和--不具备这个能⼒。
InterLocked类还提供了两个另外的函数Exchange, CompareExchange⽤于实现交换和⽐较交换。
Exchange操作会将新值设置到变量中并返回变量的原来值: int oVal = InterLocked.Exchange(ref val, 1)。
监视器(Monitor)在MSDN中对Monitor的描述是: Monitor 类通过向单个线程授予对象锁来控制对对象的访问。
Monitor类是⼀个静态类因此你不能通过实例化来得到类的对象。
Monitor 的成员可以查看MSDN，基本上Monitor的效果和lock是⼀样的，通过加锁操作Enter设置临界区，完成操作后使⽤Exit操作来释放对象锁。
不过相对来说Monitor的功能更强，Moniter可以进⾏测试锁的状态，因此你可以控制对临界区的访问选择，等待or离开, ⽽且Monitor还可以在释放锁之前通知指定的对象，更重要的是使⽤Monitor可以跨越⽅法来操作。
c++线程同步的几种方法
c++线程同步的几种方法在多线程编程中，线程同步是一个关键问题，它涉及到不同线程之间的数据访问和操作。
如果不正确地处理同步，可能会导致数据不一致、竞态条件等问题。
在 C 语言中，有多种方法可以实现线程同步，下面我们将介绍几种常用的方法。
1. 互斥锁（Mutex）互斥锁是一种常用的线程同步机制，它用于保护共享资源，防止多个线程同时访问和修改同一资源，导致数据不一致。
在使用互斥锁时，必须确保每次只有一个线程能够获得锁，并在完成后释放锁，以避免死锁。
示例代码：```cmutex_t mutex;void* threadFunction(void* arg) {mutex_lock(&mutex); // 获取锁// 访问或修改共享资源mutex_unlock(&mutex); // 释放锁return NULL;}```2. 信号量（Semaphore）信号量是一种用于控制线程数目的同步机制，通常用于限制同时执行的线程数。
它是一个计数器，可以用于表示可以同时执行线程的数目。
当请求的线程数目超过信号量的值时，只有部分线程能够被允许执行。
示例代码：```csem_t semaphore;void* threadFunction(void) {sem_wait(&semaphore); // 等待信号量释放// 执行线程任务return NULL;}```3. 条件变量（Condition Variable）条件变量是一种特殊的同步机制，它允许一个或多个线程在特定条件下等待其他线程的操作。
它通常与互斥锁和信号量一起使用，以实现更复杂的同步逻辑。
示例代码：```ccondition_t condition;void* threadFunction(void) {while (!condition_wait(&condition)) {// 等待条件满足}// 执行线程任务condition_signal(&condition); // 通知其他等待的线程return NULL;}```以上是 C 语言中几种常用的线程同步方法。
c++ 线程池的工作原理
c++ 线程池的工作原理
线程池是一种用于管理和控制执行多个线程的机制。
它包括一个工作队列，该队列用于保存任务的列表，并且有一组已经准备就绪的线程可以执行这些任务。
线程池的工作原理如下：
1. 创建线程池：首先要创建线程池，这个过程中需要指定线程池的大小，最大任务队列长度以及线程池的优先级等参数。
2. 将任务添加到任务队列：当一个任务需要执行时，它会被添加到任务队列中等待执行。
3. 分配任务给线程：线程池中的线程会从任务队列中取出任务并执行。
当一个线程处于空闲状态时，它会从任务队列中获取一个任务并执行。
4. 执行任务：线程会执行任务，当任务完成时，线程会从任务队列中获取另一个任务并执行，直到所有任务都被执行完或线程池被关闭。
5. 关闭线程池：当线程池不再需要时，它会接收到关闭信号，并关闭线程池中所有线程，释放资源。
总之，线程池通过对任务队列的管理来有效地控制线程数量和执行顺序，从而提高了应用程序的性能和可靠性。
C_窗体中Invoke和BeginInvoke方法详解
在Invoke或者BeginInvoke的使用中无一例外地使用了委托Delegate，至于委托的本质请参考我的另一随笔：对.net事件的看法。
一、为什么Control类提供了Invoke和BeginInvoke机制？关于这个问题的最主要的原因已经是dotnet程序员众所周知的，我在此费点笔墨再次记录到自己的日志，以便日后提醒一下自己。
1、windows程序消息机制Windows GUI程序是基于消息机制的，有个主线程维护着一个消息泵。
这个消息泵让windows 程序生生不息。
Windows GUI程序的消息循环Windows程序有个消息队列，窗体上的所有消息是这个队列里面消息的最主要来源。
这里的while 循环使用了GetMessage（）这个方法，这是个阻塞方法，也就是队列为空时方法就会被阻塞，从而这个while循环停止运动，这避免了一个程序把cpu无缘无故地耗尽，让其它程序难以得到响应。
当然在某些需要cpu最大限度运动的程序里面就可以使用另外的方法，例如某些3d游戏或者及时战略游戏中，一般会使用PeekMessage（）这个方法，它不会被windows阻塞，从而保证整个游戏的流畅和比较高的帧速。
这个主线程维护着整个窗体以及上面的子控件。
当它得到一个消息，就会调用DispatchMessage 方法派遣消息，这会引起对窗体上的窗口过程的调用。
窗口过程里面当然是程序员提供的窗体数据更新代码和其它代码。
2、dotnet里面的消息循环public static void Main(string[] args){Form f = new Form();Application.Run(f);}Dotnet窗体程序封装了上述的while循环，这个循环就是通过Application.Run方法启动的。
3、线程外操作GUI控件的问题如果从另外一个线程操作windows窗体上的控件，就会和主线程产生竞争，造成不可预料的结果，甚至死锁。
C#线程篇---Task（任务）和线程池不得不说的秘密（5）
C#线程篇---Task（任务）和线程池不得不说的秘密（5）在上篇最后⼀个例⼦之后，我们发现了怎么去使⽤线程池，调⽤ThreadPool的QueueUserWorkItem⽅法来发起⼀次异步的、计算限制的操作，例⼦很简单，不是吗？ 然⽽，在今天这篇博客中，我们要知道的是，QueueUserWorkItem这个技术存在许多限制。
其中最⼤的问题是没有⼀个内建的机制让你知道操作在什么时候完成，也没有⼀个机制在操作完成是获得⼀个返回值，这些问题使得我们都不敢启⽤这个技术。
Microsoft为了克服这些限制（同时解决其他⼀些问题），引⼊了任务（tasks）的概念。
顺带说⼀下我们得通过System.Threading.Tasks命名空间来使⽤它们。
现在我要说的是，⽤线程池不是调⽤ThreadPool的QueueUserWorkItem⽅法，⽽是⽤任务来做相同的事：1 static void Main(string[] args)2 {3 Console.WriteLine("主线程启动");4 //ThreadPool.QueueUserWorkItem(StartCode,5);5 new Task(StartCode, 5).Start();6 Console.WriteLine("主线程运⾏到此！");7 Thread.Sleep(1000);8 }910 private static void StartCode(object i)11 {12 Console.WriteLine("开始执⾏⼦线程...{0}",i);13 Thread.Sleep(1000);//模拟代码操作14 }15 }嘿，你会发现结果是⼀样的。
再来看看这个是什么：TaskCreationOptions这个类型是⼀个枚举类型，传递⼀些标志来控制Task的执⾏⽅式。
C#异步和多线程以及THREAD、THREADPOOL、TASK区别和使用方法
C#异步和多线程以及THREAD、THREADPOOL、TASK区别和使⽤⽅法本⽂的⽬的是为了让⼤家了解什么是异步？什么是多线程？如何实现多线程？对于当前C#当中三种实现多线程的⽅法如何实现和使⽤？什么情景下选⽤哪⼀技术更好？第⼀部分主要介绍在C#中异步（async/await）和多线程的区别，以及async/await使⽤⽅法。
第⼆部分主要介绍在C#多线程当中Thread、ThreadPool、Task区别和使⽤⽅法。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------async/await这⾥的异步只是⼀种编程模式，⼀个编程接⼝设计为异步的，⼤多数时候都是为了灵活地处理并发流程需求的，对于async/await⽤法请看以下代码：static void Main(string[] args){_ = Async1();Console.WriteLine("...............按任意键退出");Console.ReadKey();}static async Task Async1(){Console.WriteLine("异步开始");var r = await Async2();var x = await Async3(r);Console.WriteLine("结果是 {0}", r + x);}static async Task<int> Async2(){await Task.Delay(1000);//⼀种异步延迟⽅法return 100;}static async Task<int> Async3(int x){await Task.Delay(1000);return x % 7;}执⾏结果：使⽤async关键字修饰的⽅法为异步⽅法，async关键字要和await关键字⼀同使⽤才会⽣效。
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线程池原理及创建（C++实现）时间:2010‐02‐25 14:40:43来源:网络 作者:未知 点击:2963次本文给出了一个通用的线程池框架，该框架将与线程执行相关的任务进行了高层次的抽象，使之与具体的执行任务无关。
另外该线程池具有动态伸缩性，它能根据执行任务的轻重自动调整线程池中线程的数量。
文章的最后，我们给出一个本文给出了一个通用的线程池框架，该框架将与线程执行相关的任务进行了高层次的抽象，使之与具体的执行任务无关。
另外该线程池具有动态伸缩性，它能根据执行任务的轻重自动调整线程池中线程的数量。
文章的最后，我们给出一个简单示例程序，通过该示例程序，我们会发现，通过该线程池框架执行多线程任务是多么的简单。
为什么需要线程池目前的大多数网络服务器，包括Web服务器、Email服务器以及数据库服务器等都具有一个共同点，就是单位时间内必须处理数目巨大的连接请求，但处理时间却相对较短。
传统多线程方案中我们采用的服务器模型则是一旦接受到请求之后，即创建一个新的线程，由该线程执行任务。
任务执行完毕后，线程退出，这就是是“即时创建，即时销毁”的策略。
尽管与创建进程相比，创建线程的时间已经大大的缩短，但是如果提交给线程的任务是执行时间较短，而且执行次数极其频繁，那么服务器将处于不停的创建线程，销毁线程的状态。
我们将传统方案中的线程执行过程分为三个过程：T1、T2、T3。
T1：线程创建时间T2：线程执行时间，包括线程的同步等时间T3：线程销毁时间那么我们可以看出，线程本身的开销所占的比例为(T1+T3) / (T1+T2+T3)。
如果线程执行的时间很短的话，这比开销可能占到20%‐50%左右。
如果任务执行时间很频繁的话，这笔开销将是不可忽略的。
除此之外，线程池能够减少创建的线程个数。
通常线程池所允许的并发线程是有上界的，如果同时需要并发的线程数超过上界，那么一部分线程将会等待。
而传统方案中，如果同时请求数目为2000，那么最坏情况下，系统可能需要产生2000个线程。
尽管这不是一个很大的数目，但是也有部分机器可能达不到这种要求。
因此线程池的出现正是着眼于减少线程池本身带来的开销。
线程池采用预创建的技术，在应用程序启动之后，将立即创建一定数量的线程(N1)，放入空闲队列中。
这些线程都是处于阻塞（Suspended）状态，不消耗CPU，但占用较小的内存空间。
当任务到来后，缓冲池选择一个空闲线程，把任务传入此线程中运行。
当N1个线程都在处理任务后，缓冲池自动创建一定数量的新线程，用于处理更多的任务。
在任务执行完毕后线程也不退出，而是继续保持在池中等待下一次的任务。
当系统比较空闲时，大部分线程都一直处于暂停状态，线程池自动销毁一部分线程，回收系统资源。
基于这种预创建技术，线程池将线程创建和销毁本身所带来的开销分摊到了各个具体的任务上，执行次数越多，每个任务所分担到的线程本身开销则越小，不过我们另外可能需要考虑进去线程之间同步所带来的开销。
构建线程池框架一般线程池都必须具备下面几个组成部分：线程池管理器:用于创建并管理线程池工作线程: 线程池中实际执行的线程任务接口: 尽管线程池大多数情况下是用来支持网络服务器，但是我们将线程执行的任务抽象出来，形成任务接口，从而是的线程池与具体的任务无关。
任务队列:线程池的概念具体到实现则可能是队列，链表之类的数据结构，其中保存执行线程。
我们实现的通用线程池框架由五个重要部分组成CThreadManage，CThreadPool，CThread，CJob，CWorkerThread，除此之外框架中还包括线程同步使用的类CThreadMutex和CCondition。
CJob是所有的任务的基类，其提供一个接口Run，所有的任务类都必须从该类继承，同时实现Run方法。
该方法中实现具体的任务逻辑。
CThread是Linux中线程的包装，其封装了Linux线程最经常使用的属性和方法，它也是一个抽象类，是所有线程类的基类，具有一个接口Run。
CWorkerThread是实际被调度和执行的线程类，其从CThread继承而来，实现了CThread中的Run方法。
CThreadPool是线程池类，其负责保存线程，释放线程以及调度线程。
CThreadManage是线程池与用户的直接接口，其屏蔽了内部的具体实现。
CThreadMutex用于线程之间的互斥。
CCondition则是条件变量的封装，用于线程之间的同步。
它们的类的继承关系如下图所示：线程池的时序很简单，如下图所示。
CThreadManage直接跟客户端打交道，其接受需要创建的线程初始个数，并接受客户端提交的任务。
这儿的任务是具体的非抽象的任务。
CThreadManage的内部实际上调用的都是CThreadPool的相关操作。
CThreadPool创建具体的线程，并把客户端提交的任务分发给CWorkerThread，CWorkerThread实际执行具体的任务。
理解系统组件下面我们分开来了解系统中的各个组件。
CThreadManageCThreadManage的功能非常简单，其提供最简单的方法，其类定义如下：class CThreadManage{private:CThreadPool* m_Pool;int m_NumOfThread;protected:public:void SetParallelNum(int num);CThreadManage();CThreadManage(int num);virtual ~CThreadManage();void Run(CJob* job,void* jobdata);void TerminateAll(void);};其中m_Pool指向实际的线程池；m_NumOfThread是初始创建时候允许创建的并发的线程个数。
另外Run和TerminateAll方法也非常简单，只是简单的调用CThreadPool的一些相关方法而已。
其具体的实现如下:CThreadManage::CThreadManage(){m_NumOfThread = 10;m_Pool = new CThreadPool(m_NumOfThread);}CThreadManage::CThreadManage(int num){m_NumOfThread = num;m_Pool = new CThreadPool(m_NumOfThread);}CThreadManage::~CThreadManage(){if(NULL != m_Pool)delete m_Pool;}void CThreadManage::SetParallelNum(int num){m_NumOfThread = num;}void CThreadManage::Run(CJob* job,void* jobdata){m_Pool‐>Run(job,jobdata);}void CThreadManage::TerminateAll(void){m_Pool‐>TerminateAll();}CThreadCThread 类实现了对Linux中线程操作的封装，它是所有线程的基类，也是一个抽象类，提供了一个抽象接口Run，所有的CThread都必须实现该Run方法。
CThread的定义如下所示：class CThread{private:int m_ErrCode;Semaphore m_ThreadSemaphore; //the inner semaphore, which is used to realizeunsigned long m_ThreadID;bool m_Detach; //The thread is detachedbool m_CreateSuspended; //if suspend after creatingchar* m_ThreadName;ThreadState m_ThreadState; //the state of the threadprotected:void SetErrcode(int errcode){m_ErrCode = errcode;}static void* ThreadFunction(void*);public:CThread();CThread(bool createsuspended,bool detach);virtual ~CThread();virtual void Run(void) = 0;void SetThreadState(ThreadState state){m_ThreadState = state;}bool Terminate(void); //Terminate the threabool Start(void); //Start to execute the threadvoid Exit(void);bool Wakeup(void);ThreadState GetThreadState(void){return m_ThreadState;}int GetLastError(void){return m_ErrCode;}void SetThreadName(char* thrname){strcpy(m_ThreadName,thrname);}char* GetThreadName(void){return m_ThreadName;}int GetThreadID(void){return m_ThreadID;}bool SetPriority(int priority);int GetPriority(void);int GetConcurrency(void);void SetConcurrency(int num);bool Detach(void);bool Join(void);bool Yield(void);int Self(void);};线程的状态可以分为四种，空闲、忙碌、挂起、终止(包括正常退出和非正常退出)。
由于目前Linux线程库不支持挂起操作，因此，我们的此处的挂起操作类似于暂停。
如果线程创建后不想立即执行任务，那么我们可以将其“暂停”，如果需要运行，则唤醒。
有一点必须注意的是，一旦线程开始执行任务，将不能被挂起，其将一直执行任务至完毕。
线程类的相关操作均十分简单。
线程的执行入口是从Start()函数开始，其将调用函数ThreadFunction，ThreadFunction再调用实际的Run函数，执行实际的任务。
CThreadPoolCThreadPool是线程的承载容器，一般可以将其实现为堆栈、单向队列或者双向队列。