C++的MFC線程技術

進程和線程的關係
程序→運行→進程
一個進程至少有一個線程，一個進程能夠有多個線程
簡單的程序設計，一個進程一個線程，即主線程，若主線程須要進行大量運算時，會影響對話框的其餘操做，表現爲程序未響應的阻塞狀態。
高級的程序設計，一個進程多個線程
1、  建立(啓動)線程
//建立線程函數
AfxBeginThread()
//線程函數
typedef UINT(AFX_CDECL *AFX THREADPROC)(LPVOID);

在VS上利用基於對話框的MFC編程，創建名爲Demo的項目，以下窗口：

其中，從左到右的靜態文本框，分別改ID爲：IDC_OUTPUT_一、IDC_OUTPUT_二、IDC_OUTPUT_3。按鈕默認。
一、button1直接用主線程
在Demodlg.cpp中修改button1函數
//直接用主線程
void CDemoDlg::OnBnClickedButton1()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼
  for(int i=1; i<=100; i++)
  {
    SetDlgItemInt(IDC_OUTPUT_1, i);
    Sleep(1000);//等待1s
  }
}

運行：結果在點擊button1後，程序發生阻塞以下圖：

二、button2中調用線程函數：
在Demodlg.h中聲明線程函數（必須是全局）：
//線程函數的名字能夠任意，可是返回類型和參數必須以下
UINT DemoA(LPVOID pParam);

// CDemoDlg對話框
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  ....
}

在Demodlg.cpp中定義線程函數
UINT DemoA(LPVOID pParam)
{
  for(int m=1; m<=100; m++)
  {
    //全局調用，得到主窗口的句柄
    ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT_2, m,false);
    Sleep(500);
  }
  return 0:
}

在Demodlg.cpp中修改button2函數
void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼
  //調用線程
  AfxBeginThread (DemoA, NULL);//NULL：不傳遞線程函數的pParam參數，pParam參數
}

此次運行後，就能夠操做其餘事件，不會發生阻塞。
三、button3中再調用線程函數DemoB：
建立方法相似，再也不贅述。運行後button二、button3能獨立操做。
補充：
SetDlgItemInt函數的定義以下，該函數將uValue的值設爲對話框控件的文本：
/*
（1）hDlg：指向對話框窗口的句柄。
（2）nIDDlgItem：要改變其文本的控件ID。
（3）uValue：指向要設置的值。
（4）bSigned：指定uValue是否爲一個有符號的值。
*/
BOOL SetDlgItemInt(HWND hDlg,int nIDDlgItem,UINT uValue,BOOL bSigned);

2、  線程控制
線程的控制主要有：啓動線程、暫停（掛起）線程、繼續線程、終止線程。
將案例一的窗口修改以下，以前的button2改成啓動，依次再添加暫停、繼續、中止鍵：

在Demodlg.cpp中定義全局變量用於保存線程指針：
CWinThread* g_pThreadA;

在Demodlg.cpp構造函數中初始化指針爲NULL
CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_ThreadA = NULL:
}

在Demodlg.cpp中完善案例一button2中的線程啓動函數：
void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼]
  if (g_pThreadA == NULL)
  {
    g_pThreadA = AfxBeginThread(DemoA, NULL);
  }
  else
  {
    AfxMessageBox(T("線程已經啓動！"));
  }
 }

一、暫停線程
在Demodlg.cpp中修改「暫停」按鈕事件函數：
void CDemoDlg::OnBnClickedButtonSuspend()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼
  if(g_pThreadA == NULL)
  {
    AfxMessageBox(T("線程不存在！"));
  }
  else
  {
    g-pThreadA->SuspendThread(); //暫停,掛起
  }
}

二、繼續線程
在Demodlg.cpp中修改「繼續」按鈕事件函數：
void CDemoDlg::OnBnClickedButtonResume()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼
  if(g_pThreadA == NULL)
  {
    AfxMessageBox(T("線程不存在！"));
  }
  else
  {
    g-pThreadA->ResumeThread(); //暫停,掛起
  }
}

三、終止線程
在Demodlg.cpp中再定義一個BOOL類型的全局變量
CWinThread* g_pThreadA;
BOOL g_bRunningA;

在Demodlg.cpp構造函數中初始化g_bRunningA變量
CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_ThreadA = NULL:
  g_bRunningA = FALSE;
}

在Demodlg.cpp中完善button2按鈕的啓動函數
void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼]
  if (g_pThreadA == NULL)
  {
    g_pThreadA = AfxBeginThread(DemoA, NULL);
    g_bRunningA = TRUE;
  }
  else
  {
    AfxMessageBox(T("線程已經啓動！"));
  }
 }

在Demodlg.cpp中修改「終止」按鈕事件函數：
void CDemoDlg::OnBnClickedEnd()
{
  if(g_pThreadA == NULL)
  {
    AfxMessageBox(T("線程不存在！"));
  }
  else
  {
    g_bRunningA = FALSE;
  }
 }

在Demodlg.cpp中修改線程函數：
UINT DemoA(LPVOID pParam)
{
  for(int m=1; m<=100; m++)
  {
    if(!g_bRunningA)  break;
    //全局調用，得到主窗口的句柄
    ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT_2, m,false);
    Sleep(500);
  }
  g_pThreadA = NULL;
  g_bRunningA = FALSE;
  return 0:
}

運行：可以暫停、繼續、終止線程。
3、  線程同步
線程同步：一次只容許一個線程對共享資源進行操做。
在VS上利用基於對話框的MFC編程，創建名爲Demo的項目，以下窗口：

一、創建第一個線程
在Demodlg.h中聲明線程函數：
//ThreadProcA爲函數名，能夠任意
UINT ThreadProcA(LPVDID pParam);
// CDemoDlg對話框
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  ....
}

在Demodlg.cpp中定義線程函數：
//定義兩個全局變量做爲共享資源
int k = 1;
int total = 0:
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

在Demodlg.cpp中修改button1的事件函數調用線程：
void CDemoDlg::OnBnClickedButton1()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼
  AfxBeginThread(ThreadProcA, NULL);
}

二、新建按鈕調用第二個線程函數

在Demodlg.h中聲明線程函數ThreadProcB：
//ThreadProcA爲函數名，能夠任意
UINT ThreadProcA(LPVDID pParam);
//ThreadProcB爲函數名，能夠任意
UINT ThreadProcB(LPVDID pParam);
// CDemoDlg對話框
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  ....
}

在Demodlg.cpp中定義線程函數ThreadProcB：
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

在Demodlg.cpp中修改button2的事件函數調用線程：
void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知處理程序代碼
  AfxBeginThread(ThreadProcB, NULL);
}

運行結果：
若是按完button1後，一段時間後按button2，則顯示200000000，符合預期；
若是按完button1後，當即按button2，顯示結果不可預知。這是由於另外一個按鈕button2用了button1線程函數中k，total變量的中間結果。

分析：
下述線程函數的循環體爲臨界區域代碼：
k = k*2:
k = k/2;
total += k;

每一個線程函數進入臨界區域代碼前應該加鎖，執行完臨界區域代碼後要解鎖。
三、線程同步的方法
線程同步的方法主要有4中：臨界區CCriticalSection、互斥量CMutex、信號量CSemahore、事件CEvent
①臨界區（關鍵區）
在Demodlg.cpp中定義全局指針變量g_pCS指向臨界區對象：
CCriticalSection* g_pCS;

在Demodlg.cpp構造函數中建立臨界區對象
CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_pCS = new CCriticalSection();//有new就要有delete
}

在Demodlg.h中聲明析構函數~CDemoDlg()：
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //構造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //標準構造函數
  ~CDemoDlg();//析構函數
  //對話框數據
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

在Demodlg.cpp中定義析構函數~CDemoDlg()：
CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pCS;
  g_pCS = NULL;
} 

在Demodlg.cpp線程函數中給臨界區代碼加鎖：
//線程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    g_pCS->Lock();//加鎖
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
    g_pCS->Unlock();//解鎖
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

//線程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    g_pCS->Lock();//加鎖
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
    g_pCS->Unlock();//解鎖
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

結果：運行速度變慢，但結果正確。是4種方法中運算最快的！
②互斥量
在Demodlg.cpp中定義全局指針變量g_pMutex指向互斥量對象：
CMutex* g_pMutex;

在Demodlg.cpp構造函數中建立互斥量對象
CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_pMutex = new CMutex();//有new就要有delete
}

在Demodlg.h中聲明析構函數~CDemoDlg()：
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //構造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //標準構造函數
  ~CDemoDlg();//析構函數
  //對話框數據
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

在Demodlg.cpp中定義析構函數~CDemoDlg()：
CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pMutex;
  g_pMutex = NULL;
} 

在Demodlg.cpp線程函數中給臨界區代碼加鎖：
//線程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pMutex) ;
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }

  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

//線程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pMutex) ;
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

運行結果：顯示結果正確，運算特別慢。
③信號量
在Demodlg.cpp中定義全局指針變量g_pSemaphore指向信號量對象：
CSemaphore* g_pSemaphore;

在Demodlg.cpp構造函數中建立信號量對象
CDemoD1g::CDemoDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
   m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR MAINFRAME):
   g_pSemaphore = new CSemaphore(1,1)；//初始計數是1，最大計數是1，實際上信號量很複雜，能夠用於複雜的線程同步。
}

在Demodlg.h中聲明析構函數~CDemoDlg()：
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //構造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //標準構造函數
  ~CDemoDlg();//析構函數
  //對話框數據
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

在Demodlg.cpp中定義析構函數~CDemoDlg()：
CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pSemaphore;
  g_pSemaphore = NULL;
} 

在Demodlg.cpp線程函數中給臨界區代碼加鎖，和互斥量代碼很是類似：
//線程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pSemaphore) ;
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }

  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

//線程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pSemaphore) ;
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

運行結果：顯示結果正確，運算特別慢。
④事件
在Demodlg.cpp中定義全局指針變量g_pEvent指向事件對象：
CEvent* g_pEvent;

在Demodlg.cpp構造函數中建立事件對象
CDemoD1g::CDemoDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
   m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR MAINFRAME):
    g_pEvent = new CEvent(TRUE);
}

在Demodlg.h中聲明析構函數~CDemoDlg()：
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //構造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //標準構造函數
  ~CDemoDlg();//析構函數
  //對話框數據
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

在Demodlg.cpp中定義析構函數~CDemoDlg()：
CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pEvent;
  g_pEvent = NULL;
} 

在Demodlg.cpp線程函數中給臨界區代碼加鎖：
//線程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pEvent) ;
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
      g_pEvent->SetEvent();//發信號給其餘線程
    }

  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

//線程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pEvent) ;
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
      g_pEvent->SetEvent();//發信號給其餘線程
    }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

運行結果：顯示結果正確，運算特別慢。
4種方法種最快的是臨界區對象。

做者：X_xxieRiemann 連接：https://www.jianshu.com/p/07fcc8fcaec7 來源：簡書 簡書著做權歸做者全部，任何形式的轉載都請聯繫做者得到受權並註明出處。