多线程在C、Win32和MFC下的使用方法

魔鬼天使

一．前言
线程是执行路径。一个进程至少要有一个线程，也可能包含多个线程。若进程关闭了，则在进程中所有的线程也自动被销毁。当我们在一个应用程序中创建一个线程时，实际上，它是第二个线程。在C或C++中，程序的入口函数是main或wmain(Unicode版本)。在windows的运用程序中，程序的入口点是WinMain或wWinMain。当程序启动时，操作系统创建第一个线程。因此，windows是一个多任务操作系统。

二．线程函数

线程函数跟普通函数一样，它带有一个long void的指针参数。我们可以传任何类型的数据给这个void类型的指针数据。一个简单的线程函数如下：

1. ThreadFunction(LPVOID  param)
   
2. {
   
3.    //do  something
   
4.    ……
   
5.    ……
   
6.    //return  value;
   
7. }

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三．线程属性

线程的优先级控制进程中线程的优先级。线程属性如下：

● 最高：THREAD_PRIORITY_HIGHEST

● 高于标准：THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL

● 标准：THREAD_PRIORITY_NORMAL

● 低于标准：THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL

● 空闲：THREAD_PRIORITY_IDEL

我们可以用CreateThread函数设置线程优先级。在Win32 API函数中，我们用GetThreadPriority 和 SetThreadPriority获取和设置线程优先级；或者我们也可以用CWinThread的函数，在代码中，我们可以自由的调用它。优先级函数返回一个BOOL类型的变量。

四．各个平台下的多线程

1.C运行时库的多线程

● _beginthread

● _beginthreadex

● _endthread

● _endthreadex

以上C运行时库的函数都包含在头文件process.h中。要确保在Microsoft Visual Studio的工程设置是multithreaded DLL。在C运行时库中，通常是用_beginthread和_beginthreadex函数来创建线程。但是，这些线程有些不同。_beginthreadex有一些附加的参数，比如安全性和线程地址。我们用_beginthread来创建线程的话，要用_endthread来结束线程。_endthread将自动关闭线程的句柄。但是，若我们用_endthreadex的话，要用Win32 API的函数CloseHandle来关闭线程句柄。C运行时库包含了线程本地存储区(TLS)。我们可以用API或特定的编译代码去使用线程本地存储区。TlsAlloc，TlsFree，TlsGetValue和TlsSetValue通常用来储存指定的线程数据。Microsoft建议，假如你用了C运行时库的_beginthread函数，你就不要使用像ExitThread或者CreateThread这样的Win32 API函数。因为，假如你那样使用的话，可能会导致死锁。_beginthread在创建线程的时候使用多个参数。我们的例子是基于一个简单控制台的程序。用户键入线程数目创建线程，然后我们执行每一个线程。

1. // Secound Thread function
   
2. void ThreadProc(void *param);
   
3. // First thread
   
4. int main()
   
5. {
   
6.     int n;
   
7.     int i;
   
8.     int val = 0;
   
9.     HANDLE handle;
   
10. 
    
11.     printf("\t Thread Demo\n");
    
12. 
    
13.     printf("Enter the number of threads : ");
    
14.     scanf("%d",&n);
    
15. 
    
16.     for(i=1;i<=n;i++)
    
17.     {
    
18.         val = i;
    
19.         handle = (HANDLE) _beginthread( ThreadProc,0,&val); // create thread
    
20.         WaitForSingleObject(handle,INFINITE);
    
21.     }
    
22.     return 0;
    
23. }
    
24. 
    
25. 
    
26. void ThreadProc(void *param)
    
27. {
    
28.     int h=*((int*)param);
    
29.     printf("%d Thread is Running!\n",h);
    
30.     _endthread();
    
31. }

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主线程用Win32 API的函数WaitForSingleObject来等待另一个线程的完成。

2.MFC的多线程

CWinThread是所有线程操作的基类。MFC支持两种类型的线程：用户界面线程和工作线程。用户界面线程是基于windows消息。工作进程运行在后台进程中。CWinThread支持工作线程和用户界面线程。但是，这里只讨论工作线程。

MFC的类层次结构

CObject

CCmdTarget

CWinThread

CWinApp

在以上的类层次结构中，CWinApp应用程序类继承自CWinThread。因此假如我们创建了一个应用程序类，也同样创建了线程。假如我们创建线程的话，它是次线程。母类CObject有一些功能像是：支持系列化、运行时间类消息、支持调试。派生类CWinThread有同样的功能。经常用到的一些数据成员和成员函数如下：

数据成员：

● m_hThread – 当前线程句柄

● m_bAutoDelete – 设置线程是否自动释放

● m_nThreadID – 当前线程的ID

函数成员：

● CreateThread – 启动线程的exec执行

● SuspendThread – 挂起线程, 增加线程挂起数。

● ResumeThread – 恢复线程，减少线程堆栈数。

● SetThreadPriority – 设置线程的优先级（LOW，BELOW LOW or HIGH）。

● GetThreadPriority – 获取线程的优先级。

在MFC中，并不是所有的成员函数都是类成员。我们也可以访问一些全局函数。这些函数都以Afx开头。在MFC的线程中，AfxBeginThread和AfxEndThread是运用的最广泛的函数。我们用AfxBeginThread函数创建线程。AfxBeginThread语法如下：

1. CWinThread* AfxBeginThread( AFX_THREADPROC ThreadProc, LPVOID Param,
   
2. int nPriority = THREAD_PRIORITY_NORMAL,UINT  nStackSize = 0,
   
3. DWORD  dwCreateFlags = 0, LPSECURITY_ATTRIBUTES  lpSecurityAttrs = NULL );

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ThreadProc是AfxBeginThread函数的第一个参数，我们在这个参数中使用线程函数的名称，在这个参数中传入void类型的参数指针，此函数的返回值类型是UINT。AfxBeginThread的其它参数是可选的。默认的优先级是THREAD_PRIORITY_NORMAL。当想要改变其优先级时，可以调用函数SetThreadPriority。我们同样也可以获得优先级。
AfxEndThread用来终止线程，AfxEndThread有一个退出代码参数列表。

1. CwinThread *pThread = AfxBeginThread( ThreadFunction, &data);
   
2. 
   
3. UINT ThreadFunction(LPVOID param)
   
4. {
   
5.     DWORD result =0 ;
   
6.     // do somthig
   
7.     AfxEndThread(exitCode);
   
8.     return result;
   
9. 
   
10. }

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3.Win32的多线程

Win32的线程使用CreateThread函数来创建，CreateThread函数的语法如下：

1. HANDLE CreateThread(  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
   
2.             DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
   
3.             LPVOID lpParameter,  DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId);

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当我们想终止线程的时候有下面几种方法：

(1)使用TerminateThread函数

(2)使用ExitThread函数

(3)使用return

但是Advanced Windows建议我们使用Return方法。TerminateThread或ExitThread不能正确的清除线程堆栈。函数GetThreadTimes通常用来获取线程的运行时间。函数GetCurrentThreadID是获取当前线程的ID。Sleep指定线程休眠，单位为毫秒。比如，Sleep(1000)将使线程休眠1000毫秒。函数SwithToThread的功能是切换到其他线程。SuspendThread用来挂起一个线程。WaitForSingleObject等待一个指定的线程，直到线程完全完成它的工作。函数WaitForMultipleObject用来等待多个事件。等待的情形：更改通知、控制台输入、事件、工作、互斥、进程、信号量、线程和可等待定时器。

五．线程的优点

多线程运用程序使用100%的CPU效率。当我们创建一个进程，要需要更多的内存空间。多线程运用程序跟进程共享一个内存空间。每一个线程都包含了栈，因此，线程比进程占有的内存更少。一个进程可能或可能没包含多个线程，假如你在进程中开启了多个线程，所有的线程都共用这个进程的地址空间。