线程池及gdb调试多线程

一、线程池概念和使用

概念：通俗的讲就是一个线程的池子，可以循环的完成任务的一组线程集合

必要性：

我们平时创建一个线程，完成某一个任务，等待线程的退出。但当需要创建大量的线程时，假设T1为创建线程时间，T2为在线程任务执行时间，T3为线程销毁时间，当 T1+T3 > T2，这时候就不划算了，使用线程池可以降低频繁创建和销毁线程所带来的开销，任务处理时间比较短的时候这个好处非常显著。

线程池的基本结构：

1 任务队列，存储需要处理的任务，由工作线程来处理这些任务

2 线程池工作线程，它是任务队列任务的消费者，等待新任务的信号

线程池的实现：

1.创建线程池的基本结构：

任务队列链表

typedef struct Task;

线程池结构体

typedef struct ThreadPool;

2.线程池的初始化：

pool_init()

{

创建一个线程池结构

实现任务队列互斥锁和条件变量的初始化

创建n个工作线程

}

3.线程池添加任务

   pool_add_task

{

    判断是否有空闲的工作线程

给任务队列添加一个节点

    给工作线程发送信号newtask

}

4.实现工作线程

   workThread

{

while(1){

   等待newtask任务信号

   从任务队列中删除节点

   执行任务

}

}

5.线程池的销毁

   pool_destory

{

删除任务队列链表所有节点，释放空间

删除所有的互斥锁条件变量

删除线程池，释放空间

}

编译错误：

error: ‘ThreadPool {aka struct ThreadPool}’ has no member named ‘head’

意义：ThreadPool 结构体没有head这个成员。

解决：检查是否拼写错误。

error: too few arguments to function ‘pthread_mutex_init’

意思：pthread_mutex_init这个函数参数少了

解决:检查函数的参数，添加对应的参数

#include 
#include 
#include 
#include 

#define POOL_NUM 10

typedef struct Task{
	void *(*func)(void *arg);
	void *arg;
	struct Task *next;
}Task;

typedef struct ThreadPool{
	pthread_mutex_t taskLock;
	pthread_cond_t newTask;

	pthread_t tid[POOL_NUM];
	Task *queue_head;
	int busywork;

}ThreadPool;

ThreadPool *pool;

void *workThread(void *arg){
	while(1){
		pthread_mutex_lock(&pool->taskLock);
		pthread_cond_wait(&pool->newTask,&pool->taskLock);


		Task *ptask = pool->queue_head;
		pool->queue_head = pool->queue_head->next;

		pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock);
		
		ptask->func(ptask->arg);
		pool->busywork--;
	}

}

void *realwork(void *arg){
	printf("Finish work %d\n",(int)arg);

}

void pool_add_task(int arg){
	Task *newTask;

	pthread_mutex_lock(&pool->taskLock);
	while(pool->busywork>=POOL_NUM){
		pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock);
		usleep(10000);
		pthread_mutex_lock(&pool->taskLock);
	}
	pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock);

	newTask = malloc(sizeof(Task));
	newTask->func = realwork;
	newTask->arg = arg;

	pthread_mutex_lock(&pool->taskLock);
	Task *member = pool->queue_head;
	if(member == NULL){
		pool->queue_head = newTask;
	}else{
		while(member->next != NULL){
			member = member->next;
		}
		member->next = newTask;
	}

	pool->busywork++;
	pthread_cond_signal(&pool->newTask);

	pthread_mutex_unlock(&pool->taskLock);
}

void pool_init(){
	int i=0;
	pool = malloc(sizeof(ThreadPool));
	pthread_mutex_init(&pool->taskLock,NULL);
	pthread_cond_init(&pool->newTask,NULL);
	pool->queue_head = NULL;
	pool->busywork = 0;

	for(i; i < POOL_NUM; i++){
		pthread_create(&pool->tid[i],NULL,workThread,NULL);
	}
}

void pool_destory(){
	Task *head;

	while(pool->queue_head!=NULL){
		head = pool->queue_head;
		pool->queue_head = pool->queue_head->next;
		free(head);
	
	}
	pthread_mutex_destroy(&pool->taskLock);
	pthread_cond_destroy(&pool->newTask);
	free(pool);

}

int main(){
	int j=1;
	pool_init();
	sleep(1);
	for(j;j<=20;j++){
		pool_add_task(j);
	}

	sleep(5);
	pool_destory();

}

二、线程的GDB调试

显示线程：info thread

切换线程：thread id

GDB为特定线程设置断点：break location thread id

GDB设置线程锁：set scheduler-locking on/off

on：其他线程会暂停。可以单独调试一个线程

#include 
#include 

void *testThread(void *arg){
	char *threadName = (char*)arg;
	printf("Current running %s\n",threadName);
	
	printf("aaaaaaaaa\n");
	printf("bbbbbbbbb\n");

	pthread_exit(0);
}


int main(){
	pthread_t tid1,tid2;

	pthread_create(&tid1,NULL,testThread,"thread1");
	pthread_create(&tid2,NULL,testThread,"thread2");

	pthread_join(tid1,NULL);
	pthread_join(tid2,NULL);

}