操作系统中线程和进程的概念就不再强调,这篇博客主要介绍在Windows中多线程的创建、挂起、终止、通信、同步,大都是代码层面的介绍,这也是个人的笔记,摘抄自网络。

如果对这些概念不熟悉,建议先移步百度,或者操作系统教材,如果你支持查阅手册或者API参数讲解,那么希望这篇博客能给你答案。话不多说,开始吧。

多线程函数

线程创建

如果线程创建成功,则返回句柄,否则返回NULL。

线程函数

线程函数有多种写法,首先是不带参数的线程函数

还可以在创建线程时给线程传递一个变量

还可以传递一个void指针,通过void指针可以传递各种参数(借助自己定义的结构体)

还可以申明为WINAPI

线程挂起

该函数用于挂起指定的线程,如果函数执行成功,则线程的执行被终止。

结束挂起

该函数用于结束线程的挂起状态,执行线程。

自行结束线程

该函数用于线程终止自身的执行,主要再线程的执行函数中被调用。其中dwExitCode用来设置线程的退出码

外部终止线程

一般情况下,线程运行结束之后,线程函数正常返回,但是应用程序可以调用TerminateThread强行终止某一线程的执行

hThread为被结束的线程的句柄

dwExitCode用于指定线程的退出码

线程消息队列

该函数将一条消息放入到指定线程的消息队列中,并且不等到消息被该线程处理便返回。

idThread:将接受消息的线程ID

Msg:指定用来发送的消息

wParam:同消息有关的字参数

lParam:同消息有关的长度参数

调用该函数时,如果即将接受消息的小城没有创效消息循环,则该函数执行失败。

MFC多线程编程

MFC中有两类线程,分为工作者线程和用户界面线程。二者的主要区别在于工作者线程没有消息循环,而用户界面线程有自己的消息队列和消息循环。

工作者线程没有消息机制,通常用来执行后台计算和维护任务,如冗长的计算过程,打印机的后台打印等。用户界面线程一般用于处理独立于其它线程之外的用户输入,响应用户及系统产生的时间和消息等。但对于Win32的API编程而言,这两种线程时没有区别的,它们都秩序线程的启动地址即可启动线程来执行任务。

在MFC中,一般用全局函数AfxBeginThread()来创建并初始化一个线程,该函数有两种重载,一种用于工作线程,另一种用于用户界面线程。

PfnThreadProc 为指向工作者线程的函数指针,原型必须声明为 UINT ExecutingFunction(LPVOID pParam)

pParam 传递给线程函数一个32位参数,执行函数将用某种方式解释该值。它可以是数值,或是指向一个结构的指针,当然,也可以直接忽略。后面的参数都和之前介绍的CreateThread函数意义相同

pThreadClass 是指向 CWinThread 的一个到处类的运行时类对象的指针,该到处类定义了被创建的用户界面线程的启动、退出等,使用函数的这个这个原型生成的线程也有消息机制。下面主要介绍 CWinThread 类:

m_hThread 当前线程的句柄

m_hThreadID 当前线程的ID

m_pMainWnd 指向应用程序主窗口的指针

CreateThread 函数 也是其类的方法,与上面介绍过的CreateThread函数相同

virtual BOOL CWinThread::InitInstance();  重载该函数可以控制用户界面线程的初始化

virtual int CWinThread::ExitInstance();  在相乘终结前需要进行一些清理工作。该函数返回线程的推出码,该函数只适用于用户界面线程。

线程间通讯

使用全局变量进行通信

由于属于同一个进程的各个线程共享操作系统分配该进程的资源,故解决线程间通讯的最简单方法是使用劝酒变量。在这里建议使用 volatile 修饰符,告诉编译器无需对该变量做任何优化,即无需将它放到一个寄存器中,并且该值可被外部修改。

使用自定义消息

我们可以在一个线程的执行函数中向另一个线程发送自定义的消息来达到通信的目的。一个线程向另外一个线程发送消息是通过操作系统实现的。利用 Windows操作系统的消息驱动机制,当一个线程发出一条消息时,操作系统首先接收到该消息,然后把该消息转发给目标线程,接收消息的线程必须已经建立了消息循环。   

线程同步

临界区(CCriticalSection)

当多个线程访问一个独占性共享资源时,可以使用“临界区”对象。任一时刻只有一个线程可以拥有临界区对象,拥有临界区的线程可以访问被保护起来的资源或代码段,其他希望进入临界区的线程将被挂起等待,直到拥有临界区的线程放弃临界区时为止,这样就保证了不会在同一时刻出现多个线程访问共享资源。 

事件(CEvent)

CEvent 类提供了对事件的支持。事件是一个允许一个线程在某种情况发生时,唤醒另外一个线程的同步对象。例如在某些网络应用程序中,一个线程(记为A)负责监听通讯端口,另外一个线程(记为B)负责更新用户数据。通过使用CEvent 类,线程A可以通知线程B何时更新用户数据。每一个 CEvent 对象可以有两种状态:有信号状态和无信号状态。线程监视位于其中的CEvent 类对象的状态,并在相应的时候采取相应的操作。  

在MFC中,CEvent 类对象有两种类型:人工事件和自动事件。一个自动CEvent 对象在被至少一个线程释放后会自动返回到无信号状态;而人工事件对象获得信号后,释放可利用线程,但直到调用成员函数ReSetEvent()才将其设置为无信号状态。在创建CEvent 类的对象时,默认创建的是自动事件。

互斥量(CMutex)

互斥对象与临界区对象很像.互斥对象与临界区对象的不同在于:互斥对象可以在进程间使用,而临界区对象只能在同一进程的各线程间使用。当然,互斥对象也可以用于同一进程的各个线程间,但是在这种情况下,使用临界区会更节省系统资源,更有效率。

信号量(CSemaphore)

需要一个计数器来限制可以使用某个线程的数目时,可以使用“信号量”对象。CSemaphore 类的对象保存了对当前访问某一指定资源的线程的计数值,该计数值是当前还可以使用该资源的线程的数目。如果这个计数达到了零,则所有对这个CSemaphore 类对象所控制的资源的访问尝试都被放入到一个队列中等待,直到超时或计数值不为零时为止。一个线程被释放已访问了被保护的资源时,计数值减1;一个线程完成了对被控共享资源的访问时,计数值增1。这个被CSemaphore 类对象所控制的资源可以同时接受访问的最大线程数在该对象的构建函数中指定。

一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数,每增加一个线程对共享资源的访问,当前可用资源计数就会减1,只要当前可用资源计数是大于0的,就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时,则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目,不能再允许其它线程的进入,此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后,应在离开的同时通过 ReleaseSemaphore()函数将当前可用资源数加1。

 

 

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