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c语言多进程多线程编程.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.15M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    VC 多线程编程_综述 VC 中多线程使用比较广泛而且实用,在网上看到的教程.感觉写的挺好. 一、问题的提出 编写一个耗时的单线程程序： 新 建 一 个 基 于 对 话 框 的 应 用 程 序 SingleThread ， 在 主 对 话 框 IDD_SINGLETHREAD_DIALOG 添加一个按钮，ID 为 IDC_SLEEP_SIX_SECOND，标题为 “延时 6 秒”，添加按钮的响应函数，代码如下： void CSingleThreadDlg::OnSleepSixSecond() { Sleep(6000); //延时 6 秒 } 编译并运行应用程序，单击“延时 6 秒”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 main 或 WinMain 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。 1、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)ThreadFunc，ThreadFunc 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。 2、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。 3、DWORD ResumeThread(HANDLE hThread); 该函数用于结束线程的挂起状态，执行线程。 4、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 。 5 、 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。 6、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_START，IDC_STOP ，标题分别为 “启动”，“停止”，IDC_STOP 的属性选中 Disabled；编辑框的 ID 为 IDC_TIME ，属性选中 Read-only； 在 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。 在 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_bRun 为 TRUE，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() { // TODO: Add your control notification handler code here 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() { // TODO: Add your control notification handler code here 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。 例程 2 MultiThread2
    该线程演示了如何传送一个一个整型的参数到一个线程中，以及如何等待一个线程完成 处理。 建立一个基于对话框的工程 MultiThread2，在对话框 IDD_MULTITHREAD2_DIALOG 中加 入一个编辑框和一个按钮，ID 分别是 IDC_COUNT，IDC_START ，按钮控件的标题为“开 始”； 在 MultiThread2Dlg.h 文件中添加线程函数声明： void ThreadFunc(int integer); 注意，线程函数的声明应在类 CMultiThread2Dlg 的外部。 在类 CMultiThread2Dlg 内部添加 protected 型变量: HANDLE hThread; DWORD ThreadID; 分别代表线程的句柄和 ID。 打开 ClassWizard，为编辑框 IDC_COUNT 添加 int 型变量 m_nCount。在 MultiThread2Dlg.cpp 文件中添加：void ThreadFunc(int integer) { int i; for(i=0;iEnableWindow(FALSE); WaitForSingleObject(hThread,INFINITE); GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE); } 顺 便 说 一 下 WaitForSingleObject 函 数 ， 其 函 数 原 型 为 ： DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds);
    hHandle 为要监视的对象（一般为同步对象，也可以是线程）的句柄； dwMilliseconds 为 hHandle 对象所设置的超时值，单位为毫秒； 当在某一线程中调用该函数时，线程暂时挂起，系统监视 hHandle 所指向的对象的状态。 如果在挂起的 dwMilliseconds 毫秒内，线程所等待的对象变为有信号状态，则该函数立即返 回；如果超时时间已经到达 dwMilliseconds 毫秒，但 hHandle 所指向的对象还没有变成有信号状态，函数照样返回。参数 dwMilliseconds 有两个 具有特殊意义的值：0 和 INFINITE。若为 0，则该函数立即返回；若为 INFINITE，则线程 一直被挂起，直到 hHandle 所指向的对象变为有信号状态时为 止。 本例程调用该函数的作用是按下 IDC_START 按钮后，一直等到线程返回，再恢复 IDC_START 按钮正常状态。编译运行该例程并细心体会。 例程 3 MultiThread3 传送一个结构体给一个线程函数也是可能的，可以通过传送一个指向结构体的指针参数来完 成。先定义一个结构体： typedef struct { int firstArgu, long secondArgu, … }myType,*pMyType; 创建线程时 CreateThread(NULL,0,threadFunc,pMyType,…); 在 threadFunc 函数内部，可以使用“强制转换”： int intValue=((pMyType)lpvoid)->firstArgu; long longValue=((pMyType)lpvoid)->seconddArgu; …… 例程 3 MultiThread3 将演示如何传送一个指向结构体的指针参数。 建立一个基于对话框的工程 MultiThread3，在对话框 IDD_MULTITHREAD3_DIALOG 中加 入一个编辑框 IDC_MILLISECOND，一个按钮 IDC_START，标题为“开始” ，一个进度 条 IDC_PROGRESS1； 打开 ClassWizard，为编辑框 IDC_MILLISECOND 添加 int 型变量 m_nMilliSecond，为进度 条 IDC_PROGRESS1 添加 CProgressCtrl 型变量 m_ctrlProgress； 在 MultiThread3Dlg.h 文件中添加一个结构的定义： struct threadInfo { UINT nMilliSecond; CProgressCtrl* pctrlProgress; };
    线程函数的声明： UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam); 注意，二者应在类 CMultiThread3Dlg 的外部。 在类 CMultiThread3Dlg 内部添加 protected 型变量: HANDLE hThread; DWORD ThreadID; 分别代表线程的句柄和 ID。 在 MultiThread3Dlg.cpp 文件中进行如下操作： 定义公共变量 threadInfo Info； 双击按钮 IDC_START，添加相应消息处理函数：void CMultiThread3Dlg::OnStart() { // TODO: Add your control notification handler code here UpdateData(TRUE); Info.nMilliSecond=m_nMilliSecond; Info.pctrlProgress=&m_ctrlProgress; hThread=CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc, &Info, 0, &ThreadID); } 在函数 BOOL CMultiThread3Dlg::OnInitDialog()中添加语句： { …… // TODO: Add extra initialization here m_ctrlProgress.SetRange(0,99); m_nMilliSecond=10; UpdateData(FALSE); return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control } 添加线程处理函数：UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam) { threadInfo* pInfo=(threadInfo*)lpParam; for(int i=0;i<100;i++) { int nTemp=pInfo->nMilliSecond;
    pInfo->pctrlProgress->SetPos(i); Sleep(nTemp); } return 0; } 顺便补充一点，如果你在 void CMultiThread3Dlg::OnStart() 函数中添加语句，编译运行 你 就 会 发 现 进 度 条 不 进 行 刷 新 ， 主 线 程 也 停 止 了 反 应 。 什 么 原 因 呢 ？ 这 是 因 为 WaitForSingleObject 函数等待子线程（ThreadFunc）结束时， 导致了线程死锁。因为 WaitForSingleObject 函数会将主线程挂起（任何消息都得不到处理）， 而子线程 ThreadFunc 正在设置进度条，一直在等待主线程将刷新消息处理完毕返回才会检 测通知事件。这样两个线程都在互相等待，死锁发生了 ，编程时应注意避免。 例程 4 MultiThread4 该例程测试在 Windows 下最多可创建线程的数目。 建立一个基于对话框的工程 MultiThread4，在对话框 IDD_MULTITHREAD4_DIALOG 中加 入一个按钮 IDC_TEST 和一个编辑框 IDC_COUNT，按钮标题为“测试” ， 编辑框属性选 中 Read-only； 在 MultiThread4Dlg.cpp 文件中进行如下操作： 添加公共变量 volatile BOOL m_bRunFlag=TRUE; 该变量表示是否还能继续创建线程。 添加线程函数： DWORD WINAPI threadFunc(LPVOID threadNum) { while(m_bRunFlag) { Sleep(3000); } return 0; } 只要 m_bRunFlag 变量为 TRUE，线程一直运行。 双击按钮 IDC_TEST，添加其响应消息函数：void CMultiThread4Dlg::OnTest() {
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