wxWidgets 2.8线程

 一、thread的创建和终止:
(一)分类:首先知道wxWidgets中的线程分为两种,一是detached的,一是joinable的。
detached: 实现上的方式是,必须创建在堆上,因为,线程对象在你写的线程执行代码结束后(即Entry()返回后),会调用delete this; 来销毁自己。但也允许你手动用“线程.Delete()”来销毁它, 但是同其他的wxWidgets窗体,不允许直接用delete!! 像wxFrame你不用时可以用Destroy(),一样的道理。
          所以,detached,你创建完了之后,不管它,或者不用时调用Delete()!!
joinable: 没有嵌入delete this;,你必须必须!!在其他线程(通常是创建该线程的线程)里,调用"该线程.Wait()",来等待它结束。因为不这样做,线程的资源会永远得不到释放。另外,joinable线程可以创建在栈上或堆上。如果创建在堆上,那么在 Wait 后应该手动用delete释放之。
          所以,joinable,你创建完了之后,一定要Wait,如果在堆上创建,还要delete.

(二) 关于 Delete() 和 Wait() 如何能成功:
上面说道了,Delete() 和 Wait() 可以释放掉 线程 的资源,但是,它们成功的条件是: a 或 b
a:在你写的线程代码,就是虚接口 Entry() 里,必须经常调用 TestDestroy() 函数。如果运行了 TestDestroy,这时,刚好有在Delete()和Wait(),那么线程就会被终止。
b:你写的线程代码,就是 Entry()函数,必须能返回(较快)。返回后,Delete()或Wait()就发挥作用了。

(三) wxWidgets的重要限制 和 线程组模型:
为了对任何情况都能执行成功,禁止非main的线程调用GUI对象相关的函数。
所谓main的线程,就是main()函数的线程,也就是wxApp::OnInit() 函数执行的那个线程。那个线程,在执行完OnInit()后,就转为loop,以处理事件。
然后其他非main线程,虽然你可以在创建的时候,给它某个窗体的指针,让它直接调用之,但是不一定总能成功,这是因为Win32的限制,有些GUI的东西只允许main线程访问。

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所以,以后编写时,wxWidgets的线程组模型是:
1、main线程就让它跑吧
2、其他线程,可以在wxApp::OnInit()中一块儿创建,如果他们更新GUI,就通过调用继承自wxEvtHandler的窗体,比如wxFrame,wxApp等的AddPendingEvent(wxEvent&)函数。这个函数,只是把事件放到那个窗体对象内部的队列中了,然后返回。真正执行事件处理函数的是主线程。
3、至于所有线程间的同步和共享,虽然可以通过全局的信号量/条件变量, 以及全局的数据区域来完成,但是,我使用局部的信号量/条件变量 和 局部的数据区域,即:在创建子线程的那个线程里(也可能更上层),创建好,再通过线程的构造函数,给线程!!!!
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(四) 代码示例:
1、编写自己的线程类:
class MyThread: public wxThread
然后实现虚接口 virtual ExitCode Entry();即写上线程执行的代码,并给出返回码。 //对于joinable的线程,Wait()的返回值等于Entry()的返回值!
注意的是: 默认创建的是detached的,如果你要创建joinable的,则要给基类一个wxTHREAD_JOINABLE参数。
另外,一些本地的变量,如本地的信号量/条件变量,可以从构造函数中传入,然后在Entry()中使用之。
2、创建的代码: 3步让线程跑起来。 new一个,Create() 再 Run()。
MyThread *thread = new MyThread();
if ( thread->Create() != wxTHREAD_NO_ERROR )
{
    die(“Can’t create thread!”));
}
thread->Run();

二、线程控制:
(一) 暂停:
文档中只建议用Sleep(),如果你想睡几分钟。
不建议用可以睡无限久的 Pause 和 Resume,因为有问题。
(二) 互斥和同步:
所有的互斥和同步,都可以基于“信号量”来做。 一种同步用“条件变量”来做会更概念清晰。
概述:
像生产者和消费者的问题: 生产者和消费者之间需要同步,生产者和生产者/消费者和消费者之间需要互斥(如果采用链表而不是数组,那么生产者和消费者之间也需要互斥)。 不管是互斥还是同步,都可以用信号量来做。Mutex的目的是:专用于互斥,让概念清晰。而在具体机制上和信号量不同的是:
     一个线程用wxMutex::Lock()住的东西, 另一个线程不能Unlock,这就是Mutex不能用于同步的原因!

1、信号量和互斥锁:
a. wxSemaphor:计数信号量。你创建一个这样的对象,其value值默认初始为0。就可以调用wxSemaphor::Wait —— 对应P原语,wxSemaphor::Post —— 对应V原语。具体场景在下面wxMutex中说了一下。
b. wxMutex: 信号量的变体。用法很简单,你创建一个wxMutex的实例,并把它的地址作为构造函数参数给其他创建的线程。然后当很多线程都要写一个公共的东西时,先调用wxMutex::Lock(),然后才访问那个东西,用完后再wxMutex::Unock()即可。TryLock()可以测试lock,如果不能lock,不会阻塞。 这个东西因为很方便,所以挺好。它有一个更方便的,使用"资源管理器"的思想,就是:如果一段函数代码不允许重入(临界区),那么可以在开头放上:wxMutexLocker lock(wxMutex对象)即可,不必Lock再Unlock,它在构造函数里试着去调用wxMutex::Lock()。但是为了防止小可能的Lock错误,在之后最好调用IsOK(),再进行操作:
wxMutexLocker lock(m_mutex);
if (lock.IsOk()) {
   ...



2、条件变量:
用到条件变量的地方,是因为有一种情形,用信号量概念上不太清晰(虽然可以)
试想: 一个主线程,开启了若干线程,然后,它想控制若干线程同时运行,就是比如发了一个信号,大家都开始运行(也就是说,大家都在等待一个条件)。如果用信号量来做的话,需要准备若干个信号量,然后在那些子线程构造的时候赋给他们,然后用这么多信号量来控制这么多线程的同时运作。 或者让若干进程都等在一个信号量上,然后主线程突然改变信号量的值到若干线程的数目,然后那些若干进程,都可以跑了。

所以:为了概念清晰,引入条件变量wxCondition。也是将其对象的地址作为构造函数参数给那些若干线程。然后大家要等的话,都调用wxCondition::Wait()。而主线程,可以调用wxCondition::Signal()来通知任一线程运行(不确定是哪个),也可以调用wxCondition::Broadcast()来通知所有的线程开始运行。

但是:同pthread存在的问题一样,用条件变量引入了两个复杂性:
1、条件变量被很多线程修改,因此必须用信号量(wxMutex)来保护。
2、可能主线程运行的快,他先Signal了,而若干线程之后才Wait,这样导致信号丢失! 因此这里还要设置一个信号量(wxMutex)来使得Wait一定发生在Signal之前。

总之,1这个情况是肯定要考虑到的,至于2,可以用变通的办法,比如让主线程在Signal之前,先等待很久。


三、线程的替代:
很多情况下,不用线程,就可以实现,而且实现的更好。
1、wxIdleEvent:
这个Event的就是所谓的Idle Event,别理解错了,它并不是说周期性的发送,而是说,当一个用户事件(控件)处理完毕后,产生一个Idle Event.这个事件将发往wxApp对象和所有的窗体对象。如果你要捕获它,写法如下,记得把事件Skip,因为原本你不是处理者。其中,注意到RequestMore,他使得Idle被重发给自己,如果你不请求这个,那么下一次Idle,又只有到下一个用户事件处理完毕后。
class MyFrame : public wxFrame
{
public:
    ...
    void OnIdle(wxIdleEvent& event);
};
BEGIN_EVENT_TABLE(MyFrame, wxFrame)
    EVT_IDLE(MyFrame::OnIdle)
END_EVENT_TABLE()
void MyFrame::OnIdle(wxIdleEvent& event)
{
    // Do idle processing, ask for more idle
    // processing if we haven’t finished the task
    if (!FinishedIdleTask())
        event.RequestMore();
    event.Skip();
}

2、真正的周期信号 wxTimer:
如果你不满意Idle那种,那就用wxTimer吧。
用法: 做接收wxTimerEvent的函数,这里,MyFrame作为wxEvtHandler,提供了一个OnTimer的函数。并写好事件表。至于具体的timer,你可以在任意地方生成。
只不过要注意,timer事件到底给谁,你就要用谁作为timer的构造函数的参数(或用wxTimer::SetOwner来设置)。另外,还要给这个Timer一个ID,这样在写MyFrame的事件表的时候,可以指定来自哪个timer。
#define TIMER_ID 1000
class MyFrame : public wxFrame
{
public:
    ...
    void OnTimer(wxTimerEvent& event);
private:
    wxTimer m_timer;
};
BEGIN_EVENT_TABLE(MyFrame, wxFrame)
    EVT_TIMER(TIMER_ID, MyFrame::OnTimer)
END_EVENT_TABLE()
MyFrame::MyFrame()
        : m_timer(this, TIMER_ID)
{
    // 1 second interval
    m_timer.Start(1000);
}
void MyFrame::OnTimer(wxTimerEvent& event)
{
    // Do whatever you want to do every second here
}


3、Yielding: 这个文档建议不用。

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