多线程编程(1).pdf
win32 多线程编程要点2007/06/24 01:02 线程是进程的一条执行路径，它包含独立的堆栈和CPU 寄存器状态，每个线程共享所有的进程资源，包括打开的文件、信号标识及动态分配的内存等。一个进程内 的所有线程使用同一个地址空间，而这些线程的执行由系统调度程序控制，调度程序决定哪个线程可执行以及什么时候执行线程。线程有优先级别，优先权较低的线程必须等到优先权较高的线程执行完后再执行。在多处理器的机器上，调度程序可将多个线程放到不同的处理器上去运行，这样可使处理器任务平衡，并提高系统的运行效率。Windows是一种多任务的操作系统，在 Windows的一个进程内包含一个或多个线程。32 位 Windows环境下的 Win32 API 提供了多线程应用程序开发所需要的接口函数，而利用中提供的标准库也可以开发多线程应用程序，相应的类库封装了多线程编程的类，用户在开发时可根据应用程序的需要和特点选择相应的工具。为了使大家能全面地了解Windows多线程编程技术，本文将重点介绍 Win32 API 和 MFC 两种方式下如何编制多线程程序。多线程编程在 Win32方式下和 MFC 类库支持下的原理是一致的，进程的主线程在任何需 要的时候都可以创建新的线程。当线程执行完后，自动终止线程;当进程结束后，所有的线程都终止。所有活动的线程共享进程的资源，因此，在编程时需要考虑在多个线程访问同一资源时产生冲突的问题。当一个线程正在访问某进程对象，而另一个线程要改变该对象，就可能会产生错误的结果，编程时要解决这个冲突。Win32 API 下的多线程编程Win32 API 是 Windows操作系统内核与应用程序之间的界面，它将内核提供的功能进行函数包装，应用程序通过调用相关函数而获得相应的系统功能。为了向应用 程序提供多线程功能，Win32 API 函数集中提供了一些处理多线程程序的函数集。直接用 Win32 API 进行程序设计具有很多优点:基于 Win32的应用程序执行代码小，运行效率高，但是它要求程序员编写的代码较多，且需要管理所有系统提供给程序的资源。用 Win32 API 直接编写程序要求程序员对Windows系统内核有一定的了解，会占用程序员很多时间对系统资源进行管理，因而程序员的工作效率降低。1.用 Win32函数创建和终止线程Win32函数库中提供了操作多线程的函数，包括创建线程、终止线程、建立互斥区等。在应用程序的主线程或者其他活动线程中创建新的线程的函数如下：HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,DWORD dwStackSize,LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,LPVOID lpParameter,DWORD dwCreationFlags,LPDWORD lpThreadId);如果创建成功则返回线程的句柄，否则返回NULL。创建了新的线程后，该线程就开始启动执行了。但如果在 dwCreationFlags 中使用了 CREATE_SUSPENDED特性，那么线程并不马上执行，而是先挂起，等到调用ResumeThread后才开始启动线程，在这个过程中可以调用下面这个函数来设置线程的优先权：BOOL SetThreadPriority(HANDLE hThread,int nPriority);当调用线程的函数返回后，线程自动终止。如果需要在线程的执行过程中终止则可调用函数：VOID ExitThread(DWORD dwExitCode);如果在线程的外面终止线程，则可调用下面的函数：BOOL TerminateThread(HANDLE hThread,DWORD dwExitCode);但应注意:该函数可能会引起系统不稳定，而且线程所占用的资源也不释放。因此，一般情况下，建议不要使用该函数。如果要终止的线程是进程内的最后一个线程，则线程被终止后相应的进程也应终止。2.线程的同步在 线程体内，如果该线程完全独立，与其他线程没有数据存取等资源操作上的冲突，则可按照通常单线程的方法进行编程。但是，在多线程处理时情况常常不是这样，线程之间经常要同时访问一些资源。由于对共享资源进行访问引起冲突是不可避免的，为了解决这种线程同步问题，Win32 API 提供了多种同步控制对象来帮助程序员解决共享资源访问冲突。在介绍这些同步对象之前先介绍一下等待函数，因为所有控制对象的访问控制都要用到这个函数。Win32 API 提供了一组能使线程阻塞其自身执行的等待函数。这些函数在其参数中的一个或多个同步对象产生了信号，或者超过规定的等待时间才会返回。在等待函数未返回时，线程处于等待状态，此时线程只消耗很少的CPU 时间。使用等待函数既可以保证线程的同步，又可以提高程序的运行效率。最常用的等待函数是：DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle，DWORD dwMilliseconds);而函数 WaitForMultipleObject可以用来同时监测多个同步对象，该函数的声明为：DWORD WaitForMultipleObject(DWORD nCount,CONST HANDLE*lpHandles,BOOL bWaitAll,DWORD dwMilliseconds);文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 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OpenSemaphore();然后，在线程访问共享资源之前调用WaitForSingleObject。共享资源访问完成后，应释放对信号对象的占用：ReleaseSemaphore();文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 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中，线程分为两种：工作线程和用户接口线程。工作线程与前面所述的线程一致，用户接口线程是一种能够接收用户的输入、处理事件和消息的线程。1.工作线程文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 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ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1工作线程编程较为简单，设计思路与前面所讲的基本一致:一个基本函数代表了一个线程，创建并启动线程后，线程进入运行状态;如果线程用到共享资源，则需要进行资源同步处理。这种方式创建线程并启动线程时可调用函数：CWinThread*AfxBeginThread(AFX_THREADPROC pfnThreadProc,LPVOID pParam,int nPriority=THREAD_PRIORITY_NORMAL,UINT nStackSize=0,DWORD dwCreateFlags=0,LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL);参数pfnThreadProc 是线程执行体函数，函数原形为:UINT ThreadFunction(LPVOID pParam)。参数 pParam是传递给执行函数的参数；参数 nPriority是线程执行权限，可选值：THREAD_PRIORITY_NORMAL、THREAD_PRIORITY_LOWEST、THREAD_PRIORITY_HIGHEST、THREAD_PRIORITY_IDLE。参数 dwCreateFlags 是线程创建时的标志，可取值CREATE_SUSPENDED，表示线程创建后处于挂起状态，调用ResumeThread函数后线程继续运行，或者取值“0”表示线程创建后处于运行状态。返 回值是 CWinThread类对象指针，它的成员变量m_hThread为线程句柄，在Win32 API 方式下对线程操作的函数参数都要求提供线程的句柄，所以当线程创建后可以使用所有 Win32 API 函数对 pWinThread-m_Thread线程进行相关操作。注意：如果在一个类对象中创建和启动线程时，应将线程函数定义成类外的全局函数。2.用户接口线程基 于 MFC 的应用程序有一个应用对象，它是CWinApp派生类的对象，该对象代表了应用进程的主线程。当线程执行完并退出线程时，由于进程中没有其他线程存在，进程自动结束。类CinApp 从 CinThread 派生出来，CinThread 是用户接口线程的基本类。我们在编写用户接口线程时，需要从 CinThread 派生我们自己的线程类，ClassWizard 可以帮助我们完成这个工作。先用 ClassWizard 派生一个新的类，设置基类为CwinThread。注意：类的DECLARE_DYNCREATE和 IMPLEMENT_DYNCREATE宏是必需的，因为创建线程时需要动态创建类的对象。根据需要可将初始化和结束代码分别放在类的InitInstance和 ExitInstance函数中。如果需要创建窗口，则可在InitInstance函数中完成。然后创建线程并启动线程。可以用两种方法来创建用户接口线程，MFC 提供了两个版本的 AfxBeginThread函数，其中一个用于创建用户接口线程。第二种方法分为两步进行：首先，调用线程类的构造函数创建一个线程对象；其次，调用 CWinThread:CreateThread函数来创建该线程。线程建立并启动后，在线程函数执行过程中一直有效。如果是线程对象，则在对象文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 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寄存器状态，每个线程共享所有的进程资源，包括打开的文件、信号标识及动态分配的内存等等。一个进程内的所有线程使用同一个32 位地址空间，而这些线程的执行由系统调度程序控制，调度程序决定哪个线程可执行以及什么时候执行线程。线程有优先级别，优先权较低的线程必须等到优先权较高的线程执行完任务后再执行。在多处理器的机器上，调度程序可将多个线程放到不同的处理器上去运行，这样就可使处理器的任务平衡，也提高了系统的运行效率。文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 ZC10R3M7G3B1文档编码:CD6B9Q9L9B4 HW9L3Y4R9Y1 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