Windows线程
线程基础
- Windows线程是可以执行的代码的实例。
系统是以线程为单位调度程序，一个程序中可以有多个线程，实现多任务的处理。主线程只能有一个。 - Windows线程的特点
- 线程都具有1个ID
- 每个线程都具有自己的内存栈，其余的共享。
- 同一进程中的线程使用同一个地址空间。(除了栈空间)
- 线程的调度
操作系统将CPU的执行时间划分为时间片，依次根据时间片执行不同的线程。
线程轮询: 线程A -> 线程B ->线程A …
创建线程
- 创建线程
HANDLE CreateThread( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes , // 安全属性，已废弃， NULL SIZE_T dwStackSize, // 线程栈的大小 按1M对齐，最少1M LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, // 线程处理函数的函数地址，自己定义由系统调用 LPVOID lpParameter, // 传递给线程处理函数的参数 DWORD dwCreationFlags, // 线程的创建方式(立即执行&挂起方式) // 0 -> 立即启动 // CREATE_SUSPENDED -> 挂起 LPDWORD lpThreadId // 创建成功，返回线程的ID ); // 创建成功，返回线程句柄 ( 线程句柄和线程ID都可以代表线程 )
- 定义线程处理函数
DWORD WINAPI ThreadProc( LPVOID lpParameter // 创建线程时，传递给线程的参数 );
Demo
#include <windows.h> #include <stdio.h> DWORD CALLBACK TestProc(LPVOID pParam){ char * pszText = (char *) pParam; printf("%s",pszText); } int main(){ DWORD nID = 0; char * pszText = "******"; HANDLE hThread = CreateThread(NULL,0,TestProc,pszText,0,&nID); getchar(); return 0; }
子线程正常执行->要保证主线程不结束
销毁线程
- 挂起
DWORD SuspendThread( HANDLE hThread // 线程句柄 );
- 唤醒
DWORD ResumeThread( HANDLE hThread // 线程句柄 );
- 结束指定线程
BOOL TerminateThread( HANDLE hThread, // 线程句柄 DWORD dwExitCode // 退出码，一般没用 );
- 结束函数所在的线程
VOID ExitThread( DWORD dwExitCode // 退出码，没有实际意义 ); // 自杀 -> 只能干掉调用的线程
线程相关操作
- 获取当前线程ID
GetCurrentThreadId();
- 获取当前线程的句柄
GetCurrentThread();
- 等候单个句柄有信号
VOID WaitForSingleObject( HANDLE handle , // 句柄BUFF的地址 DWORD dwMilliseconds // 最长等候时间 ms // INFINITE 一直等待 ); // 有信号时会立即返回 // 没有信号会阻塞
线程句柄是可等候句柄： 有信号和无信号状态
- 同时等候多个句柄有信号
DWORD WaitForMultipleObject( DWORD nCount, // 句柄数量 CONST HANDLE *lpHandles, // 句柄BUFF的地址 BOOL bWaitAll, // 等候方式 // TRUE : 所有句柄都有信号才会返回 // FALSE: 只要有一个有信号就返回 DWORD dwMilliseconds // 等候时间 INFINITE );
可等候句柄
- 线程信号
- 当线程处于执行状态时，线程无信号
- 当线程结束那刻，线程有信号
线程同步
原子锁
- 当多个线程对同一个数据进行原子操作，会产生结果丢失，比如算术运算
- 使用原子锁函数
InterlockedIncrement // ++ 操作符 InterlockedDecrement // -- InterlockedCompareExchange // 三目运算符 InterlockedExchange // = 赋值
- 原子锁的实现，直接对数据所在的内存操作，并且任何一个瞬间只能有一个线程访问。
- 只能对运算符加锁，效率高，但是麻烦
互斥锁
- 相关问题
多线程下代码或者资源的共享使用 - 互斥的使用
- 创建互斥
HANDLE CreateMutex( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, // 安全数据(NULL) BOOL bInitialOwner, // 初始的拥有者 TRUE/FALSE // TRUE: 哪个线程创建哪个线程拥有 // FALSE: 都不拥有 LPCTSTR lpName // 命名 ); // 创建成功返回互斥句柄 // 互斥句柄，也是可等候句柄
- 在任何时间点上只有一个线程拥有互斥， 独占性和排他性
- 当任何线程都不拥有互斥，互斥有信号，任何一个线程拥有互斥，互斥就没有信号
- 等候互斥
WaitFor… 函数
互斥的等候遵循谁先等候谁先获得
也就是加锁
- 释放互斥
BOOL ReleaseMutex( HANDLE hMutex // 互斥锁句柄 );
- 关闭互斥句柄
CloseHandle
demo
#include <windows.h> #include <stdio.h> HANDLE hmutex; // 接收互斥句柄 DWORD CALLBACK TestProc(LPVOID pParam){ char * pszText = (char *) pParam; int i ; while(1){ WaitForSingleObject(hmutex,INFINITE); for(i = 0;i<strlen(pszText);i++){ printf("%c",pszText[i]); Sleep(125); } printf("\n"); ReleaseMutex(hmutex); } } int main(){ hmutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); DWORD nID1 = 0; DWORD nID2 = 0; char * pszText1 = "******"; char * pszText2 = "------"; HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL,0,TestProc,pszText1,0,&nID1); HANDLE hThread2 = CreateThread(NULL,0,TestProc,pszText2,0,&nID2); getchar(); CloseHandle(hmutex); return 0; }
事件
- 相关问题
线程之间的通知问题 - 事件的使用
- 创建事件
HANDLE CreateEvent( LPSEURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes, // 安全属性 BOOL bManualReset, // 事件重置(复位)方式 有信号 -> 无信号 // TRUE 手动 // FALSE 自动 --> 读取信号一次就会自动复位 // 触发 无信号 ->有信号 BOOL bInitialState ,// 事件初始状态，TRUE 有信号 LPCTSTR lpName // 事件命名，可以为空 );// 创建成功返回事件句柄
可等候句柄
事件的有信号无信号可控制
- 等候事件
WaitForSingleObject / WaitForMultipleObjects // 自动复位方式，会自动复位
- 触发事件( 将事件设置为有信号状态)
BOOL SetEvent( HANDLE hEvent //handle to event );
- 复位事件( 将事件设置为无信号状态 )
BOOL ResetEvent( HANDLE hEvent );
- 关闭事件
CloseHandle
要小心事件的死锁问题
demo
#include <windows.h> #include <stdio.h> HANDLE g_hEvent = 0; // 接收事件句柄 DWORD CALLBACK PrintProc(LPVOID pParam){ while(1){ WaitForSingleObject(g_hEvent,INFINITE); // 等待信号 ResetEvent(g_hEvent); printf("......\n"); } } DWORD CALLBACK CtrlProc(LPVOID pParam){ while(1){ Sleep(1000); SetEvent(g_hEvent); } } int main(){ g_hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL); DWORD nID = 0; HANDLE hThread[2] = {0}; hThread[0] = CreateThread(NULL,0,PrintProc,NULL,0,&nID); hThread[1] = CreateThread(NULL,0,CtrlProc,NULL,0,&nID); WaitForMultipleObjects(2,hThread,TRUE,INFINITE); CloseHandle(g_hEvent); return 0; }
信号量
- 相关的问题
作用类似于事件，解决通知的相关问题。
提供一个计数器，可以设置次数 - 信号量的使用
- 创建信号量
HANDLE CreateSemaphore( LPSECTRITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes, // 安全属性 LONG lInitialCount, // 初始化信号量数量 // 信号量计数值为0时，没有信号 // 信号量计数值不为0，有信号 LONG lMaximumCount, // 信号量最大个数 LPCTSTR lpName // 命名 );// 创建成功返回信号量句柄
可等候句柄
- 等候信号量
WaitFor ... // 每等候通过一次，信号量的信号减1，直到为0阻塞
- 给信号量指定计数值
BOOL ReleaseSemaphore( HANDLE hSemaphore, // 信号量句柄 LONG lReleaseCount ,// 释放数量 LPLONG lpPreviousCount // 返回的信息，返回释放前原来信号量的数量，可以为NULL );
- 关闭句柄
CloseHandle
demo
#include <windows.h> #include <stdio.h> HANDLE g_hSema = 0;// 保存信号量句柄 DWORD CALLBACK TestProc(LPVOID pParam){ while(1){ WaitForSingleObject(g_hSema,INFINITE); printf("*****\n"); } } int main(){ g_hSema = CreateSemaphore(NULL,3,10,NULL); DWORD nID = 0; HANDLE hThread = CreateThread(NULL,0,TestProc,NULL,0,&nID); getchar(); ReleaseSemaphore(g_hSema,5,NULL); WaitForSingleObject(hThread,INFINITE); CloseHandle(g_hSema); return 0; }
