以前,曾经研究过了java中的多线程问题,特别是加锁和同步问题,但是,在C++中,确没有这么简单了。由于C没有提供像java里的线程类,一些同步的实现必须靠自己程序实现,稍显复杂。
一般来说,在C++里面创建和终止线程的函数为:_beginthread和_endthread两个函数,当然,也可以用CreateThread和ExitThread。具体的使用方式可以查看msdn。
这是一个典型的生产者-消费者问题,它们公用的资源是SharedBuffer,当Buffer中有数据且未满时,两个线程都可以运行,当Buffer为 空时,Consumer就要等待,直到Buffer不为空,这里就是用event来实现的;同样,当Buffer为满时,Producer就要等待。
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当你创建一个线程时,其实那个线程是一个循环,不像上面那样只运行一次的。这样就带来了一个问题,在那个死循环里要找到合适的条件退出那个死循环,那么是怎么样实现它的呢?在
Windows
里往往是采用事件的方式,当然还可以采用其它的方式。在这里先介绍采用事件的方式来通知从线程运行函数退出来,它的实现原理是这样,在那个死循环里不断地使用
WaitForSingleObject
函数来检查事件是否满足,如果满足就退出线程,不满足就继续运行。当在线程里运行阻塞的函数时,就需要在退出线程时,先要把阻塞状态变成非阻塞状态,比如使用一个线程去接收网络数据,同时使用阻塞的
SOCKET
时,那么要先关闭
SOCKET
,再发送事件信号,才可以退出线程的。下面就来演示怎么样使用事件来通知线程退出来。
函数
CreateEvent
声明如下:
WINBASEAPI
__out
HANDLE
WINAPI
CreateEventA(
__in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,
__in BOOL bManualReset,
__in BOOL bInitialState,
__in_opt LPCSTR lpName
);
WINBASEAPI
__out
HANDLE
WINAPI
CreateEventW(
__in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,
__in BOOL bManualReset,
__in BOOL bInitialState,
__in_opt LPCWSTR lpName
);
#ifdef UNICODE
#define CreateEvent CreateEventW
#else
#define CreateEvent CreateEventA
#endif // !UNICODE
lpEventAttributes
是事件的属性。
bManualReset
是指事件手动复位,还是自动复位状态。
bInitialState
是初始化的状态是否处于有信号的状态。
lpName
是事件的名称,如果有名称,可以跨进程共享事件状态。
调用这个函数的例子如下:
#001 #pragma once
#002
#003 //
线程类。
#004 //
蔡军生
2007/09/23 QQ:9073204
#005 class CThread
#006 {
#007 public:
#008
#009 CThread(void)
#010 {
#011 m_hThread = NULL;
#012 m_hEventExit = NULL;
#013 }
#014
#015 virtual ~CThread(void)
#016 {
#017 if (m_hThread)
#018 {
#019 //
删除的线程资源。
#020 ::CloseHandle(m_hThread);
#021 }
#022
#023 if (m_hEventExit)
#024 {
#025 //
删除事件。
#026 ::CloseHandle(m_hEventExit);
#027 }
#028
#029 }
#030
#031 //
创建线程
#032 HANDLE CreateThread(void)
#033 {
#034 //
创建退出事件。
#035 m_hEventExit = ::CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
#036 if (!m_hEventExit)
#037 {
#038 //
创建事件失败。
#039 return NULL;
#040 }
#041
#042 //
创建线程。
#043 m_hThread = ::CreateThread(
#044 NULL, //
安全属性使用缺省。
#045 0, //
线程的堆栈大小。
#046 ThreadProc, //
线程运行函数地址。
#047 this, //
传给线程函数的参数。
#048 0, //
创建标志。
#049 &m_dwThreadID); //
成功创建后的线程标识码。
#050
#051 return m_hThread;
#052 }
#053
#054 //
等待线程结束。
#055 void WaitFor(DWORD dwMilliseconds = INFINITE)
#056 {
#057 //
发送退出线程信号。
#058 ::SetEvent(m_hEventExit);
#059
#060 //
等待线程结束。
#061 ::WaitForSingleObject(m_hThread,dwMilliseconds);
#062 }
#063
#064 protected:
#065 //
#066 //
线程运行函数。
#067 //
蔡军生
2007/09/21
#068 //
#069 static DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParameter)
#070 {
#071 //
转换传送入来的参数。
#072 CThread* pThread = reinterpret_cast<CThread *>(lpParameter);
#073 if (pThread)
#074 {
#075 //
线程返回码。
#076 //
调用类的线程处理函数。
#077 return pThread->Run();
#078 }
#079
#080 //
#081 return -1;
#082 }
#083
#084 //
线程运行函数。
#085 //
在这里可以使用类里的成员,也可以让派生类实现更强大的功能。
#086 //
蔡军生
2007/09/25
#087 virtual DWORD Run(void)
#088 {
#089 //
输出到调试窗口。
#090 ::OutputDebugString(_T("Run()
线程函数运行
/r/n"));
#091
#092 //
线程循环。
#093 for (;;)
#094 {
#095 DWORD dwRet = WaitForSingleObject(m_hEventExit,0);
#096 if (dwRet == WAIT_TIMEOUT)
#097 {
#098 //
可以继续运行。
#099 TCHAR chTemp[128];
#100 wsprintf(chTemp,_T("ThreadID=%d/r/n"),m_dwThreadID);
#101 ::OutputDebugString(chTemp);
#102
#103 //
目前没有做什么事情,就让线程释放一下
CPU
。
#104 Sleep(10);
#105 }
#106 else if (dwRet == WAIT_OBJECT_0)
#107 {
#108 //
退出线程。
#109 ::OutputDebugString(_T("Run()
退出线程
/r/n"));
#110 break;
#111 }
#112 else if (dwRet == WAIT_ABANDONED)
#113 {
#114 //
出错。
#115 ::OutputDebugString(_T("Run()
线程出错
/r/n"));
#116 return -1;
#117 }
#118 }
#119
#120 return 0;
#121 }
#122
#123 protected:
#124 HANDLE m_hThread; //
线程句柄。
#125 DWORD m_dwThreadID; //
线程
ID
。
#126
#127 HANDLE m_hEventExit; //
线程退出事件。
#128 };
#129
上面在第
35
行创建线程退出事件,第
95
行检查事件是否可退出线程运行,第
58
行设置退出线程的事件。
发表于 @ 2007年09月25日 21:32:00|评论(0)|编辑
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Win32 API 常用函数之二收藏
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【事件】
事件用处多是控制线程间的同步。
最典型的应用就是CreateThread之后等待线程函数的启动。如Main线程里CreateThread,它之后的操作依赖于子线程,那么它一般会 在CreateThread之后判断HANDLE是否有效,然后进入等待。(当然在这之前,一个Event是已经创建好的,并初始化为未通知状态)子线程 启动后完成了初始化操作,并设置Event为已通知状态。这时,一直在等待该事件的Main线程发现该事件已经得到通知,因此它就变成可调度线程。这时 Main线程知道子线程已经完成了初始化操作。
CreateEvent函数用于创建一个Event,其原型如下:
HANDLE CreateEvent(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,
BOOL bManualReset,
BOOL bInitialState,
LPTSTR lpName
);
参数说明:
- 第一个参数同CreateThread类似,也是安全级别相关,通常被被设置为NULL,以获得默认的安全级别。
- 第二个参数是个布尔值,它能够告诉系统是创建一个人工重置的事件(TRUE)还是创建一个自动重置的事件( FALSE)。
- 第三个参数也是布尔值,用于指明该事件是要初始化为已通知状态(TRUE)还是未通知状态(FALSE)。
- 第四个参数是一个字符串,用于标示这个事件的名字。
以下是详细说明:
- 已通知状态和未通知状态
事件只有两种状态,已通知表示这个事件已经被设置过了(可以理解为发生了),未通知表示还没有发生。一般设置为未通知状态,并由SetEvent设置为已 通知状态。当然也可以反着做,CreateEvent时设置为已通知状态,然后由ResetEvent设置为未通知状态。
- 人工重置与自动重置
自动重置的事件定义了应该成功等待的副作用规则,即当线程成功地等待到该对象时,自动重置的事件就会自动重置到未通知状态。
人工重置则需要调用ResetEvent函数设置为未通知状态。
- 名字共享
这个参数很重要,Win32 API中有很多方法有这个参数,它遵从一种按名字共享的规则。
如果传入一个非NULL字符串(最多260个字符),那么在全局空间,共享该HANDLE,这个全局可以是跨进程的名字空间,即在另一个进程中依然能够使用该名字的HANDLE。
如果希望避免这种全局范围内的共享,那么应该传入NULL,以一种匿名的方式创建Event等,这样,它只在当前线程内可见。
当进程A创建了一个Event后,如CreateEvent(NULL,FALSE,FLASE,_T(“UniqueEvent”));进程B同样创建 了一个Event,也想起名字为UniqueEvent,那么就会出现问题:CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,_T (“UniqueEvent”));系统会首先查看是否已经存在了一个名字为“UniqueEvent”的对象,由于确实存在了一个带有改名字的内核对 象,因此内核要检查对象类型,同样是一 个Event,那么系统会执行一次安全检查,以确定调用者是否拥有对该对象的完整访问权。如果有这种访问权,系统会在进程B的句柄表里找到一个空项目,对 其初始化,使得该项指向现有的内核对象。如果类型不匹配,或者拒绝访问,那么进程B的CreateEvent会失败。
应用程序能够确定它是否确实创建了一个新内核对象,而不是打开了一个现有的对象。方法是在调用C r e a t e *函数后立即调用G e t L a s t E r r o r:如果为ERROR_ALREADY_EXISTS,那么表示系统内已经存在了这样名字的对象。
Open*是去查看名字空间中是否有这个名字的内核对象存在调用C r e a t e *函数与调用O p e n *函数之间的主要差别是,如果对象并不存在,那么C r e a t e *函数将创建该对象,而O p e n *函数则运行失败。
PulseEvent函数使得事件变为已通知状态,然后立即又变为未通知状态,这就像在调用SetEvent后又立即调用ResetEvent函数一样。 如果在人工重置的事件上调用PulseEvent函数,那么在发出该事件时,等待该事件的任何一个线程或所有线程将变为可调度线程。如果在自动重置事件上 调用P u l s e E v e n t函数,那么只有一个等待该事件的线程变为可调度线程。如果在发出事件时没有任何线程在等待该事件,那么将不起任何作用。
【等待函数】
等待函数用来监听事件的已通知状态。WaitForSingleObject和WaitForMultipleObjects两个函数分别用以等待单个事件和多个事件。
DWORD WaitForSingleObject(
HANDLE hHandle,
DWORD dwMilliseconds
);
DWORD WaitForMultipleObjects(
DWORD nCount,
const
HANDLE
*
lpHandles,
BOOL bWaitAll,
DWORD dwMilliseconds
);
从函数原型上来看可知,事件的含义是能够支持被通知/未通知的内核对象(例如进程和线程,当传入的是进程或者线程句柄时,他表示等该线程或进程被标识为终止运行为止。)。
dwMilliseconds 参数表明等待的时间,如果在这个时间段中事件为已通知状态,那么对于Single版本将返回WAIT_OBJECT_0,对于Multiple版本将返回 WAIT_OBJECT_0 to (WAIT_OBJECT_0 + nCount– 1)。如果没有等到将返回WAIT_TIMEOUT。
Multiple版本中的bWaitAll表示想要让它使用何种方式等待。如果为该参数传递TRUE,那么在所有对象变为已通知状态之前,该函数将不允许调用线程运行。一般是FALSE,即只要有一个事件被相应,则线程可调度。