使用 Spy++ 工具查看系统中当前的进程与线程!
1、创建新线程的三种方式:
方式一:CreateThread(记得关闭线程句柄)
使用情况:无MFC时使用。
方式二:AfxBeginThread(会自动释放的,不用你去释放)
使用情况:MFC中有界面的程序中可以用;可以使用工作线程和界面现场。
方式三:_beginthreadex(记得关闭线程句柄)
与操作系统相关的系统中使用
①、我们的程序到底是不是多线程运行的?有什么优点呢?
加个 Sleep(1000*10) 便知分晓,即对于一些比较耗时的操作,更建议使用多线程的方式!
多线程应用场景:如果主线程函数中有耗时的操作,就可以开一个线程来执行。
②、线程是否真的在执行呢?
调试打印方式判断:OutputDebugString(),输出Cstring信息。
可以输出到debugview软件中;
调试打印方式判断:OutputDebugString
int tipMsg = (int)lpParameter;
CString strTipMsg;
while(TRUE) {
strTipMsg.Format(_T("%d"), tipMsg++);
OutputDebugString(strTipMsg);
Sleep(50);
}
===================================================
③、线程函数调用主对话框类的成员:线程函数的参数起着决定性作用!
主线程对话框的类的指针是this,把this作为指针传进去线程函数。在线程函数中使用指针来调用主对话框的变量。
④、类的成员函数做为线程函数:https://www.cctry.com/thread-19591-1-1.html
把线程函数在类中声明为static函数才能作为线程函数。
但要使用类成员函数和变量,依然要把this作为变量传进去。
①、线程的挂起与恢复:SuspendThread()、ResumeThread()
在线程创建并运行后,用户可以对线程执行挂起和恢复操作,
挂起就是指暂停线程的执行,当然有暂停就有恢复,之后,用户可以通过指定的操作来恢复线程的正常执行!
※※※ 注意:线程的挂起与恢复是有次数的,即:可以多次挂起,但是之后想进行线程的正常执行必须进行多次恢复操作!
②、线程的优先级:
线程的相对优先级有以下取值:
THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL:Time-critical,关键时间(最高)
THREAD_PRIORITY_HIGHEST:Highest,最高(其实是“次高”)
THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL:Above normal,高于标准
THREAD_PRIORITY_NORMAL:Normal,标准
THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL:Below normal,低于标准
THREAD_PRIORITY_LOWEST:Lowest,最低(其实是“次低”)
THREAD_PRIORITY_IDLE:Idle,空闲(最低)
AfxBeginThread 创建的线程可以直接在创建的时候指定,
而 CreateThread 需要创建之后指定!
获取:GetThreadPriority
设置:SetThreadPriority
UINT __cdecl ThreadProc1(LPVOID lpParameter)
{
CStdioFile mFile;
mFile.Open(_T("C:\\123.txt"), CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite);
int tipMsg = (int)lpParameter;
CString strTipMsg;
while(TRUE) {
strTipMsg.Format(_T("%d\r"), tipMsg);
mFile.WriteString(strTipMsg);
}
mFile.Close();
return 0;
}
UINT __cdecl ThreadProc2(LPVOID lpParameter)
{
CStdioFile mFile;
mFile.Open(_T("C:\\456.txt"), CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite);
int tipMsg = (int)lpParameter;
CString strTipMsg;
while(TRUE) {
strTipMsg.Format(_T("%d\r"), tipMsg);
mFile.WriteString(strTipMsg);
}
mFile.Close();
return 0;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
CWinThread *pThread = AfxBeginThread(ThreadProc1, (LPVOID)111, THREAD_PRIORITY_LOWEST);
//SetThreadPriority(pThread->m_hThread, THREAD_PRIORITY_LOWEST);
pThread = AfxBeginThread(ThreadProc2, (LPVOID)789,
THREAD_PRIORITY_HIGHEST);
//SetThreadPriority(pThread->m_hThread, THREAD_PRIORITY_HIGHEST);
}
③、线程的退出与终结:
1、最好的方式:让线程函数主动退出,或者 return;
可以保证线程函数里面对象的析构函数被调用,以及线程申请的相关空间被释放;
2、线程自己主动退出,可以调用 ExitThread(MFC中使用 AfxEndThread);
线程函数里面对象的析构函数不会被调用,线程申请的相关空间被释放;
所以,在C语言里面可以使用该函数退出线程,但在C++里面不建议,因为C++里面有类!
3、其他程序强行结束目标线程:可以调用 TerminateThread
此函数非常危险,被结束的线程不会得到任何通知,线程申请的相关空间也不会被释放!
所以,离他远点!
4、线程退出码的获取:GetExitCodeThread
前提:句柄有效,不被关闭!
传入多线程句柄。
①、最常用的方式:全局变量或者多个线程都能看到的一个东东
1、全局变量方式;
2、大家都能访问到的一个东东;
3、全局变量的声明方式;
int g_Num = 100;
UINT __cdecl ThreadWriteProc(LPVOID lpParameter)
{
while(TRUE) {
++g_Num;
Sleep(50);
}
return 100;
}
UINT __cdecl ThreadReadProc(LPVOID lpParameter)
{
CString strTipMsg;
while(TRUE) {
strTipMsg.Format(_T("%d"), g_Num);
OutputDebugString(strTipMsg);
Sleep(50);
}
return 100;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
CWinThread *pThread = AfxBeginThread(ThreadWriteProc, NULL);
AfxBeginThread(ThreadReadProc, NULL);
}
②、发消息方式:PostThreadMessage
#define MY_THREAD_MSG (WM_USER+100)
UINT __cdecl ThreadWriteProc(LPVOID lpParameter)
{
int nCount = 0;
DWORD dwThreadReadID = (DWORD)lpParameter;
while(TRUE) {
PostThreadMessage(dwThreadReadID, MY_THREAD_MSG, nCount++, NULL);
Sleep(50);
}
return 0;
}
UINT __cdecl ThreadPrintProc(LPVOID lpParameter)
{
MSG msg = {
0};
while(GetMessage(&msg, 0, 0, 0))
{
switch(msg.message) {
case MY_THREAD_MSG:
{
int nCount = (int)msg.wParam;
CString strText;
strText.Format(_T("%d"), nCount);
OutputDebugString(strText);
}
break;
}
}
return 0;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
CWinThread *pThreadPrint = AfxBeginThread(ThreadPrintProc, NULL);
CWinThread *pThreadWrite = AfxBeginThread(ThreadWriteProc, (LPVOID)pThreadPrint->m_nThreadID);
}
③、与界面线程方面的联系!
1、创建界面线程的返回值 CWinThread 类型指针,就是新线程的指针;
2、在新界面线程中调用 AfxGetApp(); 获取到的是程序主线程的指针;
通过以上两种方法中的任意一种,将指针进行强制类型转换之后,可以轻松的实现线程间的通信!
3、对于 PostThreadMessage 方式的通信,界面线程同样适用,重载界面线程类的 PreTranslateMessage 即可!
①、线程同步的必要性:
int g_Num = 0;
UINT __cdecl ThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
for (int idx = 0; idx < 100; ++idx) {
g_Num = g_Num+1;
CString strNum;
strNum.Format(_T("%d"), g_Num);
g_Num = g_Num-1;
}
return 0;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
for (int idx = 1; idx <= 50; ++idx) {
AfxBeginThread(ThreadProc, NULL);
}
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedPrintBtn()
{
int realNum = g_Num;
}
///
CStringArray g_ArrString;
UINT __cdecl ThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
int startIdx = (int)lpParameter;
for (int idx = startIdx; idx < startIdx+100; ++idx) {
CString str;
str.Format(_T("%d"), idx);
g_ArrString.Add(str);
}
return 0;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
for (int idx = 1; idx <= 50; ++idx) {
AfxBeginThread(ThreadProc, (LPVOID)(idx*10));
}
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedPrintBtn()
{
CString strCount;
INT_PTR nCount = g_ArrString.GetCount();
strCount.Format(_T("%d"), nCount);
MessageBox(strCount);
for (INT_PTR idx = 0; idx < nCount; ++idx) {
OutputDebugString(g_ArrString.GetAt(idx));
}
}
②、原子互锁家族函数:
1、InterlockedIncrement:加1操作;
2、InterlockedDecrement:减1操作;
3、InterlockedExchangeAdd:加上“指定”的值,可以加上一个负数;
4、InterlockedExchange、InterlockedExchangePointer:能够以原子操作的方式用第二个参数的值来取代第一个参数的值;
其他互锁家族的函数大家也可以参考下MSDN,理解理解意思!
一般情况下,在多线程编程中如果对某一个变量的值进行改变的话,使用以上互锁函数确实比较方便,但有很多时候多线程间会操作更为复杂的东西
比如对一个结构的赋值、对链表的插入与删除 等等,以上互锁函数不能满足要求,所以要使用更为高级的多线程间的同步技术!
③、Critical Sections(关键代码段、关键区域、临界区域)
使用方法:
1、初始化:InitializeCriticalSection;
2、删除:DeleteCriticalSection;
3、进入:EnterCriticalSection(可能造成阻塞);
4、尝试进入:TryEnterCriticalSection(不会造成阻塞);
5、离开:LeaveCriticalSection;
固有特点(优点+缺点):
1、是一个用户模式的对象,不是系统核心对象;
2、因为不是核心对象,所以执行速度快,有效率;
3、因为不是核心对象,所以不能跨进程使用;
4、可以多次“进入”,但必须多次“退出”;
5、最好不要同时进入或等待多个 Critical Sections,容易造成死锁;(尽量使用单个)
6、无法检测到进入到 Critical Sections 里面的线程当前是否已经退出!(enter和leave之间尽量不要使用指向时间长的函数)
①、Mutex(互斥器)
②、Semaphores(信号量)
③、Event Objects(事件)
//示例代码:
CStringArray g_ArrString;
UINT __cdecl ThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
int startIdx = (int)lpParameter;
for (int idx = startIdx; idx < startIdx+100; ++idx) {
CString str;
str.Format(_T("%d"), idx);
g_ArrString.Add(str);
}
return 0;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
for (int idx = 1; idx <= 50; ++idx) {
AfxBeginThread(ThreadProc, (LPVOID)(idx*10));
}
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedPrintBtn()
{
CString strCount;
INT_PTR nCount = g_ArrString.GetCount();
strCount.Format(_T("%d"), nCount);
MessageBox(strCount);
for (INT_PTR idx = 0; idx < nCount; ++idx) {
OutputDebugString(g_ArrString.GetAt(idx));
}
}
///
①、Mutex(互斥器)
使用方法:
1、创建一个互斥器:CreateMutex;
2、打开一个已经存在的互斥器:OpenMutex;
3、获得互斥器的拥有权:WaitForSingleObject、WaitForMultipleObjects 等一类等待的函数……(可能造成阻塞);
4、释放互斥器的拥有权:ReleaseMutex;
5、关闭互斥器:CloseHandle;
HANDLE ghMutex = NULL;
CStringArray g_ArrString;
UINT __cdecl ThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
int startIdx = (int)lpParameter;
for (int idx = startIdx; idx < startIdx+100; ++idx)
{
CString str;
str.Format(_T("%d"), idx);
DWORD dwWaitResult = WaitForSingleObject(ghMutex, INFINITE);
switch (dwWaitResult)
{
case WAIT_ABANDONED://
case WAIT_OBJECT_0:
g_ArrString.Add(str);
ReleaseMutex(ghMutex);//让互斥信号有信号
break;
}
//g_ArrString.Add(str);
}
return 0;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
ghMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
for (int idx = 1; idx <= 50; ++idx) {
AfxBeginThread(ThreadProc, (LPVOID)(idx*10));
}
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedPrintBtn()
{
CString strCount;
INT_PTR nCount = g_ArrString.GetCount();
strCount.Format(_T("%d"), nCount);
MessageBox(strCount);
for (INT_PTR idx = 0; idx < nCount; ++idx) {
OutputDebugString(g_ArrString.GetAt(idx));
}
CloseHandle(ghMutex);//在关闭任务时,关闭互斥
}
※ 命名标准:Mutex 可以跨进程使用,所以其名称对整个系统而言是全局的,所以命名不要过于普通,类似:Mutex、Object 等。
最好想一些独一无二的名字等!
固有特点(优点+缺点):
1、是一个系统核心对象,所以有安全描述指针,用完了要 CloseHandle 关闭句柄,这些是内核对象的共同特征;
2、因为是核心对象,所以执行速度会比 Critical Sections 慢几乎100倍的时间(当然只是相比较而言);
3、因为是核心对象,而且可以命名,所以可以跨进程使用;
4、Mutex 使用正确的情况下不会发生死锁;
5、在“等待”一个 Mutex 的时候,可以指定“结束等待”的时间长度;
6、可以检测到当前拥有互斥器所有权的线程是否已经退出!Wait……函数会返回:WAIT_ABANDONED
②、Semaphores(信号量)
租车例子的比喻很恰当!
使用方法:
1、创建一个信号量:CreateSemaphore;
2、打开一个已经存在的信号量:OpenSemaphore;
3、获得信号量的一个占有权:WaitForSingleObject、WaitForMultipleObjects 等一类等待的函数……(可能造成阻塞);
4、释放信号量的占有权:ReleaseSemaphore;
5、关闭信号量:CloseHandle;
HANDLE ghSemaphore = NULL;
UINT __cdecl ThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
int startIdx = (int)lpParameter;
CString strOut;
while(TRUE) {
DWORD dwWaitResult = WaitForSingleObject(ghSemaphore, 0);
switch (dwWaitResult)
{
case WAIT_OBJECT_0:
strOut.Format(_T("Thread %d: wait succeeded !"), GetCurrentThreadId());
OutputDebugString(strOut);
ReleaseSemaphore(ghSemaphore, 1, NULL);
break;
case WAIT_TIMEOUT:
strOut.Format(_T("Thread %d: wait timed out !"), GetCurrentThreadId());
OutputDebugString(strOut);
break;
}
}
return 0;
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedBtn()
{
//第一步:
ghSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 10, 10, NULL);
for (int idx = 1; idx <= 20; ++idx)
{
AfxBeginThread(ThreadProc, (LPVOID)(idx*10));
}
}
void CThreadTestDlg::OnBnClickedPrintBtn()
{
CloseHandle(ghSemaphore);
}
※ 命名标准:Semaphores 可以跨进程使用,所以其名称对整个系统而言是全局的,所以命名不要过于普通,类似:Semaphore、Object 等。
最好想一些独一无二的名字等!
固有特点(优点+缺点):
1、是一个系统核心对象,所以有安全描述指针,用完了要 CloseHandle 关闭句柄,这些是内核对象的共同特征;
2、因为是核心对象,所以执行速度稍慢(当然只是相比较而言);
3、因为是核心对象,而且可以命名,所以可以跨进程使用;
4、Semaphore 使用正确的情况下不会发生死锁;
5、在“等待”一个 信号量 的时候,可以指定“结束等待”的时间长度;
6、非排他性的占有,跟 Critical Sections 和 Mutex 不同,这两种而言是排他性占有,
即:同一时间内只能有单一线程获得目标并拥有操作的权利,而 Semaphores 则不是这样,同一时间内可以有多个线程获得目标并操作!
所以,这里面问大家一个问题,如果还是用信号量的方式去做之前向 CStringArray 中添加节点的同步可以吗?
可以,把CreateSemaphore的参数2设置成1。
③、Event Objects(事件)
Event 方式是最具弹性的同步机制,因为他的状态完全由你去决定,不会像 Mutex 和 Semaphores 的状态会由类似:
WaitForSingleObject 一类的函数的调用而改变,所以你可以精确的告诉 Event 对象该做什么事?以及什么时候去做!
使用方法:
1、创建一个事件对象:CreateEvent;
2、打开一个已经存在的事件对象:OpenEvent;
3、获得事件的占有权:WaitForSingleObject 等函数(可能造成阻塞);
4、释放事件的占有权(设置为激发(有信号)状态,以让其他等待中的线程苏醒):SetEvent;
5、手动置为非激发(无信号)状态:ResetEvent
6、关闭事件对象句柄:CloseHandle;
固有特点(优点+缺点):
1、是一个系统核心对象,所以有安全描述指针,用完了要 CloseHandle 关闭句柄,这些是内核对象的共同特征;
2、因为是核心对象,所以执行速度稍慢(当然只是相比较而言);
3、因为是核心对象,而且可以命名,所以可以跨进程使用;
4、通常被用于 overlapped I/O 或被用来设计某些自定义的同步对象。
#include
#include
#define THREADCOUNT 4
HANDLE ghGlobalWriteEvent;
HANDLE ghReadEvents[THREADCOUNT];
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID);
void CreateEventsAndThreads(void)
{
HANDLE hThread;
DWORD i, dwThreadID;
// Create a manual-reset event object. The master thread sets
// this to nonsignaled when it writes to the shared buffer.
ghGlobalWriteEvent = CreateEvent(
NULL, // default security attributes
TRUE, // manual-reset event
TRUE, // initial state is signaled
TEXT("WriteEvent") // object name
);
if (ghGlobalWriteEvent == NULL)
{
printf("CreateEvent failed (%d)\n", GetLastError());
return;
}
else if ( GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS )
{
printf("Named event already exists.\n");
return;
}
// Create multiple threads and an auto-reset event object
// for each thread. Each thread sets its event object to
// signaled when it is not reading from the shared buffer.
for(i = 0; i < THREADCOUNT; i++)
{
// Create the auto-reset event
ghReadEvents[i] = CreateEvent(
NULL, // no security attributes
FALSE, // auto-reset event
TRUE, // initial state is signaled
NULL); // object not named
if (ghReadEvents[i] == NULL)
{
printf("CreateEvent failed (%d)\n", GetLastError());
return;
}
hThread = CreateThread(NULL,
0,
ThreadProc,
&ghReadEvents[i], // pass event handle
0,
&dwThreadID);
if (hThread == NULL)
{
printf("CreateThread failed (%d)\n", GetLastError());
return;
}
}
}
void WriteToBuffer(VOID)
{
DWORD dwWaitResult, i;
// Reset ghGlobalWriteEvent to nonsignaled, to block readers
if (! ResetEvent(ghGlobalWriteEvent) )
{
printf("ResetEvent failed (%d)\n", GetLastError());
return;
}
// Wait for all reading threads to finish reading
dwWaitResult = WaitForMultipleObjects(
THREADCOUNT, // number of handles in array
ghReadEvents, // array of read-event handles
TRUE, // wait until all are signaled
INFINITE); // indefinite wait
switch (dwWaitResult)
{
// All read-event objects were signaled
case WAIT_OBJECT_0:
// TODO: Write to the shared buffer
printf("Main thread writing to the shared buffer...\n");
break;
// An error occurred
default:
printf("Wait error: %d\n", GetLastError());
ExitProcess(0);
}
// Set ghGlobalWriteEvent to signaled
if (! SetEvent(ghGlobalWriteEvent) )
{
printf("SetEvent failed (%d)\n", GetLastError());
ExitProcess(0);
}
// Set all read events to signaled
for(i = 0; i < THREADCOUNT; i++)
if (! SetEvent(ghReadEvents[i]) )
{
printf("SetEvent failed (%d)\n", GetLastError());
return;
}
}
void CloseEvents()
{
int i;
for( i=0; i < THREADCOUNT; i++ )
CloseHandle(ghReadEvents[i]);
CloseHandle(ghGlobalWriteEvent);
}
void main()
{
int i;
// TODO: Create the shared buffer
// Create the events and THREADCOUNT threads to read from the buffer
CreateEventsAndThreads();
// Write to the buffer three times, just for test purposes
for(i=0; i < 3; i++)
WriteToBuffer();
// Close the events
CloseEvents();
}
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam)
{
DWORD dwWaitResult;
HANDLE hEvents[2];
hEvents[0] = *(HANDLE*)lpParam; // thread's read event
hEvents[1] = ghGlobalWriteEvent; // global write event
dwWaitResult = WaitForMultipleObjects(
2, // number of handles in array
hEvents, // array of event handles
TRUE, // wait till all are signaled
INFINITE); // indefinite wait
switch (dwWaitResult)
{
// Both event objects were signaled
case WAIT_OBJECT_0:
// TODO: Read from the shared buffer
printf("Thread %d reading from buffer...\n",
GetCurrentThreadId());
break;
// An error occurred
default:
printf("Wait error: %d\n", GetLastError());
ExitThread(0);
}
// Set the read event to signaled
if (! SetEvent(hEvents[0]) )
{
printf("SetEvent failed (%d)\n", GetLastError());
ExitThread(0);
}
return 1;
}