芯耀
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在嵌入式开发中，多线程编程是提高系统性能和响应速度的重要手段。然而，频繁地创建和销毁线程会带来较大的开销，影响系统的整体性能。为了解决这个问题，我们可以使用线程池技术。
什么是线程池？
线程池（Thread Pool）是一种基于池化技术的多线程处理形式，用于管理线程的创建和生命周期，以及提供一个用于并行执行任务的线程队列。
线程池的主要目的：
线程复用：线程池中的线程可以被重复利用，用于执行多个任务，避免了频繁创建和销毁线程的性能开销。提高响应速度。假如创建线程用的时间为T1，执行任务用的时间为T2，销毁线程用的时间为T3，那么使用线程池就免去了T1和T3的时间。
资源控制：线程池可以限制系统中线程的最大数量，防止因为线程数过多而消耗过多内存，或者导致过高的上下文切换开销。
更方便的管理：通过线程池提供了可配置的参数，如核心线程数、最大线程数、空闲线程存活时间、任务队列的大小等，允许定制以适应不同的应用需求。
C-Thread-Pool
C-Thread-Pool是一个轻量级、易用的线程池实现。
https://github.com/Pithikos/C-Thread-Pool
MIT license
特点：
符合ANSI C 和 POSIX 标准
支持暂停/恢复/等待操作
简单易懂的 API
经过充分测试
C-Thread-Pool库未预编译，我们需要与项目一起编译。在 Linux 上用 gcc 编译时，需要添加标志 -pthread，如：
gcc example.c thpool.c -D THPOOL_DEBUG -pthread -o example
基本用法：
1、在源文件中包含头文件：#include "thpool.h"
2、创建一个具有所需线程数的线程池：threadpool thpool = thpool_init(4);
3、向池中添加工作：thpool_add_work(thpool, (void*)function_p, (void*)arg_p);
C-Thread-Pool应用API可查看thpool.h 文件：
C-Thread-Pool并发处理数据的例子：
#include?<stdio.h>
#include?<stdlib.h>
#include?<pthread.h>
#include?"thpool.h"
typedef?struct?
{
????int?*data;
????int?index;?
????long?result;?
}?test_data_t;
void?task(void?*arg)?
{
????test_data_t?*test_data?=?(test_data_t?*)arg;
????test_data->result?=?(long)test_data->data[test_data->index]?*?test_data->data[test_data->index];
????printf("Thread?#%u?work,?test_data->result?=?%ldn",?(int)pthread_self(),?test_data->result);
????free(test_data);?
}
int?main(int?argc,?char?*argv[])?
{
????int?data[]?=?{1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9,?10};
????int?num_elements?=?sizeof(data)?/?sizeof(data[0]);
????//?创建一个线程池，包含4个线程
????threadpool?thpool?=?thpool_init(4);
????//?添加num_elements个任务到线程池
????for?(int?i?=?0;?i?<?num_elements;?i++)?
????{
????????test_data_t?*test_data?=?malloc(sizeof(test_data_t));
????????test_data->data?=?data;
????????test_data->index?=?i;
????????thpool_add_work(thpool,?task,?test_data);
????}
?thpool_wait(thpool);
?puts("Killing?threadpool");
?thpool_destroy(thpool);
????return?0;
}
THPOOL_DEBUG:?Created?thread?0?in?pool?
THPOOL_DEBUG:?Created?thread?1?in?pool?
THPOOL_DEBUG:?Created?thread?2?in?pool?
THPOOL_DEBUG:?Created?thread?3?in?pool?
Thread?#3894134336?work,?test_data->result?=?1
Thread?#3910919744?work,?test_data->result?=?9
Thread?#3902527040?work,?test_data->result?=?16
Thread?#3885741632?work,?test_data->result?=?4
Thread?#3910919744?work,?test_data->result?=?25
Thread?#3910919744?work,?test_data->result?=?64
Thread?#3910919744?work,?test_data->result?=?100
Thread?#3885741632?work,?test_data->result?=?81
Thread?#3902527040?work,?test_data->result?=?36
Thread?#3894134336?work,?test_data->result?=?49
Killing?threadpool
在嵌入式系统中，线程池技术可以应用于多种场景，如数据处理、网络通信、传感器数据采集等。
网络服务器
用途：在网络服务器中，使用线程池处理多个客户端的请求。每个客户端的请求可以被视为一个任务，线程池中的线程可以并发地处理这些任务。
优势：使用线程池可以提高服务器的并发处理能力，减少因频繁创建和销毁线程而带来的开销，从而提高服务器的响应速度和整体性能。
数据处理
用途：在数据处理场景中，使用线程池用于并行处理大量数据。例如，对大量数据进行排序、搜索或分析时，可以将数据分成多个小块，每个小块作为一个任务交给线程池处理。
优势：通过并行处理，可以显著缩短数据处理时间，提高数据处理的效率。
数据采集
用途：在实时系统中，使用线程池可以用于处理周期性或突发性的任务。例如，在嵌入式实时操作系统中，可以使用线程池来管理传感器数据的采集和处理任务。
优势：线程池可以提供稳定的响应时间，确保任务在预定的时间内完成，从而满足实时系统的要求。
