【Windows线程开发】线程基础

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Windows线程开发】线程基础。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

本篇文章来带领大家了解Windows线程,了解线程的基本概念,了解线程的创建方式,以及一些简单的线程操作。

一.线程基本概念

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。

  • Windows线程的特点:
    1. 每个线程都具有一个ID
    2. 每个线程都具有自己的内存栈
    3. 同一进程中的线程使用同一个地址空间
  • 线程的调度:
    将CPU的执行时间划分成时间片,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…

二.创建线程

  • 创建线程:
    CreateThread函数:
    MSDN官方文档解释CreateTread函数
    函数功能:创建在调用进程的虚拟地址空间内执行的线程。
    语法:
HANDLE CreateThread(
	LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,//指向SECURITY_ATTRIBUTES结构的指针,该结构确定返回的句柄是否可以由子进程继承
	SIZE_T dwStackSize,//堆栈的初始化大小(以字节为单位)
	LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,//指向由进程执行的应用程序定义函数的指针
	LPVOID lpParmeter,//指向要传递给线程的变脸指针
	DWORD dwCreationFlags,//控制线程创建的标志
	LPDWORD lpThreadID //指向接收线程标识(ID)的变量指针
);

参数说明:
上述参数为微软官方文档中的说法,可能有些不理解,这里我用通俗的语言来向大家解释:
lpThreadAttributes::安全属性
dwStackSize:线程栈的大小,这里的线程栈的大小是以1兆对齐的
lpStartAddress:线程处理函数的函数地址
lpParameter:传递给线程处理函数的参数(这里我们想传给线程处理函数什么参数,我就就可以填什么参数,但是要注意类型的转换
dwCreationFlags:线程的创建方式(立即创建或挂起等)
lpThreadID:这里我们只需要填上变量的地址,该函数会自动填入线程ID
返回值:如果创建成功,则返回线程句柄

  • 定义线程处理函数
    ThreadProc函数
    MSDN官方文档解释ThreadProc函数
    函数原型:
DWORD WINAPI ThreadProc(
	LPVOID lpParameter   //创建线程事,传递给线程处理函数的参数
);

三.线程实例(单线程,多线程)

单线程执行

我们来通过一段代码来看看单线程执行:

// 线程.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter);
int main()
{
    //创建线程
    char a[] = "1111111111111111111";
    int ID1 = 0;
    HANDLE hTread1 = CreateThread(NULL, 1, TreadProc, a, 0, (LPDWORD)ID1);
    return 0;
}
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter) {
    while (1) {
        cout << lpParameter << endl;
        Sleep(1000);
    }
}

我们来执行这一段代码:
【Windows线程开发】线程基础
发现出现了错误,线程处理函数根本没有执行,或者说我们根本没有看到。
我们来分析一下问题所在:
我们不难发现,在创建了进程之后,主进程退出了,所以说我们创建的线程也退出了,我们可以使用一个阻塞函数getchar()来观察:

// 线程.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter);
int main()
{
    //创建线程
    char a[] = "Hello World";
    int ID1 = 0;
    HANDLE hTread1 = CreateThread(NULL, 1, TreadProc, a, 0, (LPDWORD)ID1);
    getchar();
    return 0;
}
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter) {
    char* a = (char*)lpParameter;
    while (1) {
        cout << a << endl;
        Sleep(1000);
    }
}

这样我们就能看到单线程的执行了:
【Windows线程开发】线程基础

多线程执行

我们创建多个线程来看看多线程的执行:

// 线程.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter);
int main()
{
    //创建线程
    char a[] = "111111111111";
    int ID1 = 0;
    HANDLE hTread1 = CreateThread(NULL, 1, TreadProc, a, 0, (LPDWORD)ID1);
    char b[] = "222222222222";
    int ID2 = 0;
    HANDLE hTread2 = CreateThread(NULL, 1, TreadProc, b, 0, (LPDWORD)ID2);
    char c[] = "333333333333";
    int ID3 = 0;
    HANDLE hTread3 = CreateThread(NULL, 1, TreadProc, c, 0, (LPDWORD)ID3);
    getchar();
    return 0;
}
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter) {
    char* a = (char*)lpParameter;
    while (1) {
        cout << a << endl;
        Sleep(1000);
    }
}

我们来看看执行效果:
【Windows线程开发】线程基础

四.挂起,销毁线程

  • 挂起线程
    我们在创建线程的时候,可以设置创建方式为CREATE_SUSPENDED也可以挂起线程
DWORD SuspendTread(
	HANDLE hThread    //线程句柄
);
  • 唤醒线程
DWORD ResumeThread(
	HANDLE hThread   //线程句柄
);
  • 结束指定线程
BOOL TerminateThread(
	HANDLE hThread,        //线程句柄
	DWORD dwExitCode       //退出代码
);
  • 结束函数所在线程
VOID ExitThread(
	DWORD dwExitCode       //退出代码
);

我们来写一个简单的双线程,一个处于挂起状态,一个处于执行状态,当跳过getchar() 函数后,交换两个线程的状态,以此来展示挂起线程和结束线程:

// 线程.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter);
int main()
{
    //创建线程
    char a[] = "111111111111";
    int ID1 = 0;
    HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL, 1, TreadProc, a, 0, (LPDWORD)ID1);
    char b[] = "222222222222";
    int ID2 = 0;
    HANDLE hThread2 = CreateThread(NULL, 1, TreadProc, b,CREATE_SUSPENDED, (LPDWORD)ID2);
    getchar();
    SuspendThread(hThread1);
    ResumeThread(hThread2);
    getchar();
    return 0;
}
DWORD WINAPI TreadProc(LPVOID lpParameter) {
    char* a = (char*)lpParameter;
    while (1) {
        cout << a << endl;
        Sleep(1000);
    }
}

我们来看看执行效果:
【Windows线程开发】线程基础

五.线程相关操作

  • 获取当前线程ID
    GetCurrentThreadID()函数
  • 获取当前线程句柄
    GetCurrentThread()函数
  • 等候单个句柄有信号
    这里介绍一下可等候句柄:只有当一个句柄有有信号和无信号两种状态时,才可以称为可等候信号
    例:线程句柄:当线程执行时,为无信号状态,当线程结束时,为有信号状态
VOID WaitForSingleObject(
	HANDLE handle,             //句柄BUFF地址(对象的句柄)
	DWORD dwMilliseconds       //最长等候时间,当设置为INIFINITE时,永无超时
);

MSDN官方文档解释WaitForSingleObject函数
当无信号时,该函数为阻塞函数。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-440692.html

  • 同时等候多个句柄信号
    MSDN官方文档解释WaitForMultipleObject函数
WaitForMultipleObjects(
	DWORD nCount,               //句柄数量
	CONST HANDLE *lpHandles,    //句柄数组地址
	BOOL bWaitAll,              //等候方式
	DWORD dwMilliseconds        //最大等候时间(如果设定为INFINITE,则永无超时
);
 bWaitAll--等候方式:
 TRUE:所有句柄有信号才结束等候
 FALSE:所有句柄中只要有一个有信号,就结束等候

到了这里,关于【Windows线程开发】线程基础的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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