轉(zhuǎn)載自：一個基于信號量的簡易線程池

信號無需由同一個線程來獲取和釋放，因此信號可用于異步事件通知，如用于信號處理程序中。同時，由于信號包含狀態(tài)，因此可以異步方式使用，而不用象條件變量那樣要求獲取互斥鎖。但是，信號的效率不如互斥鎖高。缺省情況下，如果有多個線程正在等待信號，則解除阻塞的順序是不確定的。信號在使用前必須先初始化，但是信號沒有屬性。計數(shù)信號量與互斥鎖一起使用時的功能幾乎與條件變量一樣強大。在許多情況下，使用計數(shù)信號量實現(xiàn)的代碼比使用條件變量實現(xiàn)的代碼更為簡單。本文參考：1、Linux多線程編程-信號量的使用2、Linux C++ 一個線程池的簡單實現(xiàn)

CThread.h

#ifndef CTHREAD_H_
#define CTHREAD_H_

#include <pthread.h>

class CThread {
private:
    pthread_t m_thread; //保持線程句柄
public:
    CThread(void* (*threadFuction)(void*),void* threadArgv);
    virtual ~CThread();

    void JoinThread();
};

#endif /* CTHREAD_H_ */

CThread.cpp

#include "CThread.h"

CThread::CThread(void* (*threadFuction)(void*),void* threadArgv) {

    // 初始化線程屬性
    pthread_attr_t threadAttr;
    pthread_attr_init(&threadAttr);

    pthread_create(&m_thread, &threadAttr, threadFuction, threadArgv);
}

CThread::~CThread() {
    // TODO Auto-generated destructor stub
}


void CThread::JoinThread()
{
    // join
    pthread_join(m_thread, NULL);
}

CThreadManager.h

#ifndef CTHREADMANAGER_H_
#define CTHREADMANAGER_H_

#include <stdio.h>
#include <list>
#include <queue>
#include <semaphore.h>

#include "CThread.h"

using namespace std;

class CThreadManager {
    friend void* ManageFuction(void*);
private:
    sem_t m_sem;    // 信號量
    pthread_mutex_t m_mutex; // 互斥鎖

    queue<int> m_queWork; // 工作隊列
    list<CThread*> m_lstThread; // 線程list

    int (*m_threadFuction)(int); //函數(shù)指針，指向main函數(shù)傳過來的線程執(zhí)行函數(shù)


public:
    CThreadManager(int (*threadFuction)(int), int nMaxThreadCnt);
    virtual ~CThreadManager();

    int WaitSem();

    int PostSem();

    int LockMutex();

    int UnlockMutex();

    void PushWorkQue(int nWork);

    int PopWorkQue();

    int RunThreadFunction(int nWork);
};

#endif /* CTHREADMANAGER_H_ */

CThreadManager.cpp

#include "CThreadManager.h"

// 線程執(zhí)行函數(shù)，它只是個殼子，處理信號量和互斥鎖等，
// 最后調(diào)用main函數(shù)傳過來的線程執(zhí)行函數(shù)來實現(xiàn)業(yè)務(wù)處理
void* ManageFuction(void* argv)
{
    CThreadManager* pManager = (CThreadManager*)argv;

    // 進行無限循環(huán)（意味著線程是不銷毀的，重復(fù)利用）
    while(true)
    {
        // 線程開啟后，就在這里阻塞著，直到main函數(shù)設(shè)置了信號量
        pManager->WaitSem();
        printf("thread wakeup.\n");

        // 從工作隊列中取出要處理的數(shù)
        pManager->LockMutex();
        int nWork = pManager->PopWorkQue();
        pManager->UnlockMutex();

        printf("call Count function.\n");
        pManager->RunThreadFunction(nWork);
    }

    return 0;
}


CThreadManager::CThreadManager(int (*threadFuction)(int), int nMaxThreadCnt) {

    sem_init(&m_sem, 0, 0);
    pthread_mutex_init(&m_mutex, NULL);

    m_threadFuction = threadFuction;

    for(int i=0; i<nMaxThreadCnt; i++)
    {
        CThread* pThread = new CThread(ManageFuction, this);
        printf("thread started.\n");
        m_lstThread.push_back(pThread);
    }
}

CThreadManager::~CThreadManager()
{
    sem_destroy(&m_sem);
    pthread_mutex_destroy(&m_mutex);

    list<CThread*>::iterator it;
    for(it=m_lstThread.begin(); it!=m_lstThread.end();it++)
    {
        (*it)->JoinThread();
    }
}

// 等待信號量
int CThreadManager::WaitSem()
{
    return sem_wait(&m_sem);
}

// 設(shè)置信號量
int CThreadManager::PostSem()
{
    return sem_post(&m_sem);
}

// 取得鎖
int CThreadManager::LockMutex()
{
    int n= pthread_mutex_lock(&m_mutex);
    return n;
}

// 釋放鎖
int CThreadManager::UnlockMutex()
{
    return pthread_mutex_unlock(&m_mutex);
}

// 往工作隊列里放要處理的數(shù)
void CThreadManager::PushWorkQue(int nWork)
{
    m_queWork.push(nWork);
}

// 從工作隊列中取出要處理的數(shù)
int CThreadManager::PopWorkQue()
{
    int nWork = m_queWork.front();
    m_queWork.pop();

    return nWork;
}

// 執(zhí)行main函數(shù)傳過來的線程執(zhí)行函數(shù)
int CThreadManager::RunThreadFunction(int nWork)
{
    return (*m_threadFuction)(nWork);
}

ThreadTest.cpp

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include "CThreadManager.h"

using namespace std;

// 線程要執(zhí)行的函數(shù)
int Count(int nWork)
{
    int nResult = nWork * nWork;
    printf("count result is %d\n",nResult);

    return 0;
}

int main() {

    // 創(chuàng)建線程管理類的實例，把要執(zhí)行的線程函數(shù)和最大線程數(shù)傳進去
    CThreadManager* pManager = new CThreadManager(Count, 3);

    // 把要進行計算的數(shù)放到工作隊列中
    pManager->PushWorkQue(5);
    pManager->PushWorkQue(20);

    // 設(shè)置信號量，喚醒線程
    pManager->PostSem();
    pManager->PostSem();

    // 等待子線程執(zhí)行
    sleep(1);

    return 0;
}