多线程在C、Win32和MFC下的使用方法

作者：leon

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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：

ThreadFunction(LPVOID  param)
{
   //do  something
   ……
   ……
   //return  value;
}

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。

// Secound Thread function
void ThreadProc(void *param);
// First thread
int main()
{
    int n;
    int i;
    int val = 0;
    HANDLE handle;

    printf("\t Thread Demo\n");

    printf("Enter the number of threads : ");
    scanf("%d",&n);

    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        val = i;
        handle = (HANDLE) _beginthread( ThreadProc,0,&val); // create thread
        WaitForSingleObject(handle,INFINITE);
    }
    return 0;
}

void ThreadProc(void *param)
{
    int h=*((int*)param);
    printf("%d Thread is Running!\n",h);
    _endthread();
}

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：

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

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。

CwinThread *pThread = AfxBeginThread( ThreadFunction, &data);

UINT ThreadFunction(LPVOID param)
{
    DWORD result =0 ;
    // do somthig
    AfxEndThread(exitCode);
    return result;

}

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：

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

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