多线程编程(一)

 

.问题的提出

新建一个基于对话框的应用程序,在主对话框添加一个按钮,标题为延时6,添加按钮的响应函数,代码如下:

void XXXDlg::OnSleepSixSecond() 
{
   Sleep(6000); //延时6
}

译并运行应用程序,单击延时6按钮,你就会发现在这6秒期间程序就象死机一样,不在响应其它消息。为了更好地处理这种耗时的操作,我们有必要学习——多线程编程。

二多线程概述

进程和线程都是操作系统的概念。进程是应用程序的执行实例,每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它各种系统资源组成,进程在运行过程中创建的资源随着进程的终止而被销毁,所使用的系统资源在进程终止时被释放或关闭。

线程是进程内部的一个执行单元。系统创建好进程后,实际上就启动执行了该进程的主执行线程,主执行线程以函数地址形式,比如说mainWinMain函数,将程序的启动点提供给Windows系统。主执行线程终止了,进程也就随之终止。

每一个进程至少有一个主执行线程,它无需由用户去主动创建,是由系统自动创建的。用户根据需要在应用程序中创建其它线程,多个线程并发地运行于同一个进程中。一个进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中,共同使用这些虚拟地址空间、全局变量和系统资源,所以线程间的通讯非常方便,多线程技术的应用也较为广泛。

多线程可以实现并行处理,避免了某项任务长时间占用CPU时间。要说明的一点是,目前大多数的计算机都是单处理器(CPU)的,为了运行所有这些线程,操作系统为每个独立线程安排一些CPU时间,操作系统以轮换方式向线程提供时间片,这就给人一种假象,好象这些线程都在同时运行。由此可见,如果两个非常活跃的线程为了抢夺对CPU的控制权,在线程切换时会消耗很多的CPU资源,反而会降低系统的性能。这一点在多线程编程时应该注意。

Win32 SDK函数支持进行多线程的程序设计,并提供了操作系统原理中的各种同步、互斥和临界区等操作。Visual C++ 6.0中,使用MFC类库也实现了多线程的程序设计,使得多线程编程更加方便。

三、Win32 API对多线程编程的支持

Win32 提供了一系列的API函数来完成线程的创建、挂起、恢复、终结以及通信等工作。下面将选取其中的一些重要函数进行说明。

HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,

                 DWORD dwStackSize,

                 LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,

                 LPVOID lpParameter,

                 DWORD dwCreationFlags,

              LPDWORD lpThreadId);

该函数在其调用进程的进程空间里创建一个新的线程,并返回已建线程的句柄,其中各参数说明如下:

  • lpThreadAttributes指向一个 SECURITY_ATTRIBUTES 结构的指针,该结构决定了线程的安全属性,一般置为 NULL
  • dwStackSize指定了线程的堆栈深度,一般都设置为0
  • lpStartAddress表示新线程开始执行时代码所在函数的地址,即线程的起始地址。一般情况为(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFuncThreadFunc 是线程函数名;
  • lpParameter指定了线程执行时传送给线程的32位参数,即线程函数的参数;
  • dwCreationFlags控制线程创建的附加标志,可以取两种值。如果该参数为0,线程在被创建后就会立即开始执行;如果该参数为CREATE_SUSPENDED,则系统产生线程后,该线程处于挂起状态,并不马上执行,直至函数ResumeThread被调用;
  • lpThreadId该参数返回所创建线程的ID

如果创建成功则返回线程的句柄,否则返回NULL

DWORD SuspendThread(HANDLE hThread);

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。

DWORD ResumeThread(HANDLE hThread);

该函数用于结束线程的挂起状态,执行线程。

VOID ExitThread(DWORD dwExitCode);
该函数用于线程终结自身的执行,主要在线程的执行函数中被调用。其中参数dwExitCode用来设置线程的退出码。
BOOL TerminateThread(HANDLE hThread,DWORD dwExitCode);
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。各参数含义如下:
  • hThread:将被终结的线程的句柄;
  • dwExitCode:用于指定线程的退出码。

使用TerminateThread()终止某个线程的执行是不安全的,可能会引起系统不稳定;虽然该函数立即终止线程的执行,但并不释放线程所占用的资源。因此,一般不建议使用该函数。

BOOL PostThreadMessage(DWORD idThread,
                    UINT Msg,
                    WPARAM wParam,
                    LPARAM lParam);
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时便返回。
  • idThread将接收消息的线程的ID
  • Msg指定用来发送的消息;
  • wParam:同消息有关的字参数;
  • lParam:同消息有关的长参数;

调用该函数时,如果即将接收消息的线程没有创建消息循环,则该函数执行失败。

四、Win32 API多线程编程例程

例程1 MultiThread1
建立一个基于对话框的工程MultiThread1,在对话框IDD_MULTITHREAD1_DIALOG中加入两个按钮和一个编辑框,两个按钮的ID分别是IDC_STARTIDC_STOP ,标题分别为“启动”,“停止”,IDC_STOP的属性选中Disabled;编辑框的IDIDC_TIME ,属性选中Read-only
MultiThread1Dlg.h文件中添加线程函数声明:
 void ThreadFunc();
注意,线程函数的声明应在类CMultiThread1Dlg的外部。 在类CMultiThread1Dlg内部添加protected型变量:     
HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;
分别代表线程的句柄和ID 
MultiThread1Dlg.cpp文件中添加全局变量m_bRun  
volatile BOOL m_bRun;
m_bRun 代表线程是否正在运行。
你要留意到全局变量 m_bRun 是使用 volatile 修饰符的,volatile 修饰符的作用是告诉编译器无需对该变量作任何的优化,即无需将它放到一个寄存器中,并且该值可被外部改变。对于多线程引用的全局变量来说,volatile 是一个非常重要的修饰符。
编写线程函数: void ThreadFunc()
{
      CTime time;
      CString strTime;
      m_bRun=TRUE;
      while(m_bRun)
      {
                  time=CTime::GetCurrentTime();
                  strTime=time.Format("%H:%M:%S");
                  ::SetDlgItemText(AfxGetMainWnd()->m_hWnd,IDC_TIME,strTime);
                  Sleep(1000);
      }
}
该线程函数没有参数,也不返回函数值。只要m_bRunTRUE,线程一直运行。
双击IDC_START按钮,完成该按钮的消息函数:
 void CMultiThread1Dlg::OnStart() 
{
        hThread=CreateThread(NULL,
        0,
        (LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc,
        NULL,
        0,
        &ThreadID);
      GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(FALSE);
      GetDlgItem(IDC_STOP)->EnableWindow(TRUE);
}
双击IDC_STOP按钮,完成该按钮的消息函数: void CMultiThread1Dlg::OnStop() 
{
      m_bRun=FALSE;
      GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE);
      GetDlgItem(IDC_STOP)->EnableWindow(FALSE);
}
编译并运行该例程,体会使用Win32 API编写的多线程。

posted on 2006-11-22 09:57  路吾  阅读(426)  评论(0编辑  收藏  举报

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