MFC多線程建立教程示例

時間  2019-11-20
標籤 mfc 多線程 建立 教程 示例 欄目 Java 简体版
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最近對VC中的多線程比較感興趣，查了資料，感受這個寫的比較實用。對博客裏的內容進行部分改正，以實用VS2013.編程

http://blog.csdn.net/chen825919148/article/details/7904169安全

1、問題的提出多線程

編寫一個耗時的單線程程序：併發

　　新建一個基於對話框的應用程序SingleThread，在主對話框IDD_SINGLETHREAD_DIALOG添加一個按鈕，ID爲IDC_SLEEP_SIX_SECOND，標題爲「延時6秒」，添加按鈕的響應函數，代碼以下：less

void CSingleThreadDlg::OnSleepSixSecond() 
{
Sleep(6000); //延時6秒
}函數

　　編譯並運行應用程序，單擊「延時6秒」按鈕，你就會發如今這6秒期間程序就象「死機」同樣，不在響應其它消息，沒法移動窗口，沒法取消。爲了更好地處理這種耗時的操做，咱們有必要學習——多線程編程。性能

2、多線程概述學習

　　進程和線程都是操做系統的概念。進程是應用程序的執行實例，每一個進程是由私有的虛擬地址空間、代碼、數據和其它各類系統資源組成，進程在運行過程當中建立的資源隨着進程的終止而被銷燬，所使用的系統資源在進程終止時被釋放或關閉。
線程是進程內部的一個執行單元。系統建立好進程後，實際上就啓動執行了該進程的主執行線程，主執行線程以函數地址形式，好比說main或WinMain函數，將程序的啓動點提供給Windows系統。主執行線程終止了，進程也就隨之終止。
每個進程至少有一個主執行線程，它無需由用戶去主動建立，是由系統自動建立的。用戶根據須要在應用程序中建立其它線程，多個線程併發地運行於同一個進程中。一個進程中的全部線程都在該進程的虛擬地址空間中，共同使用這些虛擬地址空間、全局變量和系統資源，因此線程間的通信很是方便，多線程技術的應用也較爲普遍。
多線程能夠實現並行處理，避免了某項任務長時間佔用CPU時間。要說明的一點是，目前大多數的計算機都是單處理器（CPU）的，爲了運行全部這些線程，操做系統爲每一個獨立線程安排一些CPU時間，操做系統以輪換方式向線程提供時間片，這就給人一種假象，好象這些線程都在同時運行。因而可知，若是兩個很是活躍的線程爲了搶奪對CPU的控制權，在線程切換時會消耗不少的CPU資源，反而會下降系統的性能。這一點在多線程編程時應該注意。
Win32 SDK函數支持進行多線程的程序設計，並提供了操做系統原理中的各類同步、互斥和臨界區等操做。Visual C++ 6.0中，使用MFC類庫也實現了多線程的程序設計，使得多線程編程更加方便。測試

3、Win32 API對多線程編程的支持優化

　　Win32 提供了一系列的API函數來完成線程的建立、掛起、恢復、終結以及通訊等工做。下面將選取其中的一些重要函數進行說明。

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

該函數在其調用進程的進程空間裏建立一個新的線程，並返回已建線程的句柄，其中各參數說明以下：
lpThreadAttributes：指向一個 SECURITY_ATTRIBUTES 結構的指針，該結構決定了線程的安全屬性，通常置爲 NULL； 
dwStackSize：指定了線程的堆棧深度，通常都設置爲0； 
lpStartAddress：表示新線程開始執行時代碼所在函數的地址，即線程的起始地址。通常狀況爲(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc，ThreadFunc 是線程函數名； 
lpParameter：指定了線程執行時傳送給線程的32位參數，即線程函數的參數； 
dwCreationFlags：控制線程建立的附加標誌，能夠取兩種值。若是該參數爲0，線程在被建立後就會當即開始執行；若是該參數爲 CREATE_SUSPENDED,則系統產生線程後，該線程處於掛起狀態，並不立刻執行，直至函數ResumeThread被調用； 
lpThreadId：該參數返回所建立線程的ID； 
若是建立成功則返回線程的句柄，不然返回NULL。

二、DWORD SuspendThread(HANDLE hThread);

該函數用於掛起指定的線程，若是函數執行成功，則線程的執行被終止。 三、DWORD ResumeThread(HANDLE hThread);

該函數用於結束線程的掛起狀態，執行線程。 四、VOID ExitThread(DWORD dwExitCode);

該函數用於線程終結自身的執行，主要在線程的執行函數中被調用。其中參數dwExitCode用來設置線程的退出碼。 五、BOOL TerminateThread(HANDLE hThread,DWORD dwExitCode);

　　通常狀況下，線程運行結束以後，線程函數正常返回，可是應用程序能夠調用TerminateThread強行終止某一線程的執行。各參數含義以下：
hThread：將被終結的線程的句柄； 
dwExitCode：用於指定線程的退出碼。 
使用TerminateThread()終止某個線程的執行是不安全的，可能會引發系統不穩定；雖然該函數當即終止線程的執行，但並不釋放線程所佔用的資源。所以，通常不建議使用該函數。

六、BOOL PostThreadMessage(DWORD idThread,
    UINT Msg,
    WPARAM wParam,
    LPARAM lParam);

該函數將一條消息放入到指定線程的消息隊列中，而且不等到消息被該線程處理時便返回。
idThread：將接收消息的線程的ID； 
Msg：指定用來發送的消息； 
wParam：同消息有關的字參數； 
lParam：同消息有關的長參數； 
調用該函數時，若是即將接收消息的線程沒有建立消息循環，則該函數執行失敗。

4、Win32 API多線程編程例程

例程1 MultiThread1

創建一個基於對話框的工程MultiThread1，在對話框IDD_MULTITHREAD1_DIALOG中加入兩個按鈕和一個編輯框，兩個按鈕的ID分別是IDC_START，IDC_STOP ，標題分別爲「啓動」，「中止」，IDC_STOP的屬性選中Disabled；編輯框的ID爲IDC_TIME ，屬性選中Read-only；

在MultiThread1Dlg.h文件中添加線程函數聲明： void ThreadFunc();

注意，線程函數的聲明應在類CMultiThread1Dlg的外部。 在類CMultiThread1Dlg內部添加protected型變量：   HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;

分別表明線程的句柄和ID。 

在MultiThread1Dlg.cpp文件中添加全局變量m_bRun ： volatile BOOL m_bRun;

m_bRun 表明線程是否正在運行。

你要留意到全局變量 m_bRun 是使用 volatile 修飾符的，volatile 修飾符的做用是告訴編譯器無需對該變量做任何的優化，即無需將它放到一個寄存器中，而且該值可被外部改變。對於多線程引用的全局變量來講，volatile 是一個很是重要的修飾符。

編寫線程函數：

void ThreadFunc()
{
CTime time;
CString strTime;
m_bRun=TRUE;
while(m_bRun)
{
   time=CTime::GetCurrentTime();
   strTime=time.Format("%H:%M:%S");
   ::SetDlgItemText(AfxGetMainWnd()->m_hWnd,IDC_TIME,strTime);
   Sleep(1000);
}
}

該線程函數沒有參數，也不返回函數值。只要m_bRun爲TRUE，線程一直運行。這裏須要注意，再VC6.0之後，AfxGetMainWnd()->m_hWnd獲取主窗口的句柄更改了，採用AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd代替。不然編譯沒有錯誤，可是會有內存的衝突。

雙擊IDC_START按鈕，完成該按鈕的消息函數：

void CMultiThread1Dlg::OnStart() 
{
// TODO: Add your control notification handler code here
hThread=CreateThread(NULL,
   0,
   (LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc,
   NULL,
   0,
   &ThreadID);
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(FALSE);
GetDlgItem(IDC_STOP)->EnableWindow(TRUE);

}

雙擊IDC_STOP按鈕，完成該按鈕的消息函數：

void CMultiThread1Dlg::OnStop() 
{
// TODO: Add your control notification handler code here
m_bRun=FALSE;
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE);
GetDlgItem(IDC_STOP)->EnableWindow(FALSE);
}

編譯並運行該例程，體會使用Win32 API編寫的多線程。

例程2 MultiThread2

　　該線程演示瞭如何傳送一個一個整型的參數到一個線程中，以及如何等待一個線程完成處理。

創建一個基於對話框的工程MultiThread2，在對話框IDD_MULTITHREAD2_DIALOG中加入一個編輯框和一個按鈕，ID分別是IDC_COUNT，IDC_START ，按鈕控件的標題爲「開始」； 
在MultiThread2Dlg.h文件中添加線程函數聲明： void ThreadFunc(int integer);

注意，線程函數的聲明應在類CMultiThread2Dlg的外部。

在類CMultiThread2Dlg內部添加protected型變量:   HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;

分別表明線程的句柄和ID。

打開ClassWizard，爲編輯框IDC_COUNT添加int型變量m_nCount。在MultiThread2Dlg.cpp文件中添加：

void ThreadFunc(int integer)
{
int i;
for(i=0;i<integer;i++)
{
   Beep(200,50);
   Sleep(1000);
}
}

此處Beep()爲發出蜂鳴器聲音。第一個參數爲頻率，第二個爲時長。原文中的200Hz頻率較低，聽不太清，能夠換成2000，較爲響亮。

雙擊IDC_START按鈕，完成該按鈕的消息函數：

void CMultiThread2Dlg::OnStart() 
{
UpdateData(TRUE);
int integer=m_nCount;
hThread=CreateThread(NULL,
   0,
   (LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc,
   (VOID*)integer,
   0,
   &ThreadID);
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(FALSE);
WaitForSingleObject(hThread,INFINITE);
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE);
}

順便說一下WaitForSingleObject函數，其函數原型爲：DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds);

hHandle爲要監視的對象（通常爲同步對象，也能夠是線程）的句柄； 
dwMilliseconds爲hHandle對象所設置的超時值，單位爲毫秒； 
當在某一線程中調用該函數時，線程暫時掛起，系統監視hHandle所指向的對象的狀態。若是在掛起的dwMilliseconds毫秒內，線程所等待的對象變爲有信號狀態，則該函數當即返回；若是超時時間已經到達dwMilliseconds毫秒，但hHandle所指向的對象尚未變成有信號狀態，函數照樣返回。參數dwMilliseconds有兩個具備特殊意義的值：0和INFINITE。若爲0，則該函數當即返回；若爲INFINITE，則線程一直被掛起，直到hHandle所指向的對象變爲有信號狀態時爲止。
本例程調用該函數的做用是按下IDC_START按鈕後，一直等到線程返回，再恢復IDC_START按鈕正常狀態。編譯運行該例程並細心體會。

例程3 MultiThread3 
傳送一個結構體給一個線程函數也是可能的，能夠經過傳送一個指向結構體的指針參數來完成。先定義一個結構體：

typedef struct
{
int firstArgu,
long secondArgu,
…
}myType,*pMyType;

建立線程時CreateThread(NULL,0,threadFunc,pMyType,…);
在threadFunc函數內部，可使用「強制轉換」：

int intValue=((pMyType)lpvoid)->firstArgu;
long longValue=((pMyType)lpvoid)->seconddArgu;
……

例程3 MultiThread3將演示如何傳送一個指向結構體的指針參數。

創建一個基於對話框的工程MultiThread3，在對話框IDD_MULTITHREAD3_DIALOG中加入一個編輯框IDC_MILLISECOND，一個按鈕IDC_START，標題爲「開始」 ，一個進度條IDC_PROGRESS1； 
打開ClassWizard，爲編輯框IDC_MILLISECOND添加int型變量m_nMilliSecond，爲進度條IDC_PROGRESS1添加CProgressCtrl型變量m_ctrlProgress； 
在MultiThread3Dlg.h文件中添加一個結構的定義：

struct threadInfo
{
UINT nMilliSecond;
CProgressCtrl* pctrlProgress;
};

線程函數的聲明： UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam);

注意，兩者應在類CMultiThread3Dlg的外部。

在類CMultiThread3Dlg內部添加protected型變量: HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;

分別表明線程的句柄和ID。 
在MultiThread3Dlg.cpp文件中進行以下操做：

定義公共變量 threadInfo Info；
雙擊按鈕IDC_START，添加相應消息處理函數：

void CMultiThread3Dlg::OnStart() 
{
// TODO: Add your control notification handler code here

UpdateData(TRUE);
Info.nMilliSecond=m_nMilliSecond;
Info.pctrlProgress=&m_ctrlProgress;

hThread=CreateThread(NULL,
   0,
   (LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc,
   &Info,
   0,
   &ThreadID);
/*
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(FALSE);
WaitForSingleObject(hThread,INFINITE);
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE);
*/
}

在函數BOOL CMultiThread3Dlg::OnInitDialog()中添加語句：

{
……

// TODO: Add extra initialization here
m_ctrlProgress.SetRange(0,99);
m_nMilliSecond=10;
UpdateData(FALSE);
return TRUE;   // return TRUE   unless you set the focus to a control
}

添加線程處理函數：

UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam) {
threadInfo* pInfo=(threadInfo*)lpParam;
for(int i=0;i<100;i++)
{
   int nTemp=pInfo->nMilliSecond;

   pInfo->pctrlProgress->SetPos(i);

   Sleep(nTemp);
}
return 0;
}

順便補充一點，若是你在void CMultiThread3Dlg::OnStart() 函數中添加/* */語句，編譯運行你就會發現進度條不進行刷新，主線程也中止了反應。什麼緣由呢？這是由於WaitForSingleObject函數等待子線程（ThreadFunc）結束時，致使了線程死鎖。由於WaitForSingleObject函數會將主線程掛起（任何消息都得不處處理），而子線程 ThreadFunc正在設置進度條，一直在等待主線程將刷新消息處理完畢返回纔會檢測通知事件。這樣兩個線程都在互相等待，死鎖發生了，編程時應注意避免。 
例程4 MultiThread4
該例程測試在Windows下最多可建立線程的數目。


創建一個基於對話框的工程MultiThread4，在對話框IDD_MULTITHREAD4_DIALOG中加入一個按鈕IDC_TEST和一個編輯框IDC_COUNT，按鈕標題爲「測試」 ， 編輯框屬性選中Read-only； 
在MultiThread4Dlg.cpp文件中進行以下操做：

添加公共變量volatile BOOL m_bRunFlag=TRUE; 
該變量表示是否還能繼續建立線程。

添加線程函數：

DWORD WINAPI threadFunc(LPVOID threadNum)
{
while(m_bRunFlag)
{
   Sleep(3000);
}
return 0;
}

只要 m_bRunFlag 變量爲TRUE，線程一直運行。

雙擊按鈕IDC_TEST，添加其響應消息函數：

void CMultiThread4Dlg::OnTest() 
{
　　DWORD threadID;
　　GetDlgItem(IDC_TEST)->EnableWindow(FALSE);
　　long nCount=0;
　　while(m_bRunFlag)
　　{
   　　if(CreateThread(NULL,0,threadFunc,NULL,0,&threadID)==NULL)
   　　{
   　　　　 m_bRunFlag=FALSE;
    　　　　break;
   　　}
   　　else
   　　{
    　　　　nCount++;
   　　}
　　}
    //不斷建立線程，直到再不能建立爲止
　　m_nCount=nCount;
　　UpdateData(FALSE);
　　Sleep(5000);
    //延時5秒，等待全部建立的線程結束
　　GetDlgItem(IDC_TEST)->EnableWindow(TRUE);　　m_bRunFlag=TRUE;}
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