摘要:本文主要以MFC多線程為中心,分別對MFC多線程的實例、MFC多線程之間的通信展開的一系列研究,下面我們來看看原文。
一、多線程概述
進程和線程都是操作系統(tǒng)的概念。進程是應(yīng)用程序的執(zhí)行實例,每個進程是由私有的虛擬地址空間、代碼、數(shù)據(jù)和其它各種系統(tǒng)資源組成,進程在運行過程中創(chuàng)建的資源隨著進程的終止而被銷毀,所使用的系統(tǒng)資源在進程終止時被釋放或關(guān)閉。
線程是進程內(nèi)部的一個執(zhí)行單元。系統(tǒng)創(chuàng)建好進程后,實際上就啟動執(zhí)行了該進程的主執(zhí)行線程,主執(zhí)行線程以函數(shù)地址形式,比如說main或WinMain函數(shù),將程序的啟動點提供給Windows系統(tǒng)。主執(zhí)行線程終止了,進程也就隨之終止。
每一個進程至少有一個主執(zhí)行線程,它無需由用戶去主動創(chuàng)建,是由系統(tǒng)自動創(chuàng)建的。用戶根據(jù)需要在應(yīng)用程序中創(chuàng)建其它線程,多個線程并發(fā)地運行于同一個進 程中。一個進程中的所有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(tǒng)資源,所以線程間的通訊非常方便,多線程技術(shù)的應(yīng)用也 較為廣泛。
多線程可以實現(xiàn)并行處理,避免了某項任務(wù)長時間占用CPU時間。要說明的一點是,目前大多數(shù)的計算機都是單處理器(CPU)的,為了運行所有這些線程, 操作系統(tǒng)為每個獨立線程安排一些CPU時間,操作系統(tǒng)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。由此可見,如果兩個非常 活躍的線程為了搶奪對CPU的控制權(quán),在線程切換時會消耗很多的CPU資源,反而會降低系統(tǒng)的性能。這一點在多線程編程時應(yīng)該注意。
二、MFC對多線程編程的支持
MFC中有兩類線程,分別稱之為工作者線程和用戶界面線程。二者的主要區(qū)別在于工作者線程沒有消息循環(huán),而用戶界面線程有自己的消息隊列和消息循環(huán)。
工作者線程沒有消息機制,通常用來執(zhí)行后臺計算和維護任務(wù),如冗長的計算過程,打印機的后臺打印等。用戶界面線程一般用于處理獨立于其他線程執(zhí)行之外的用戶輸入,響應(yīng)用戶及系統(tǒng)所產(chǎn)生的事件和消息等。但對于Win32的API編程而言,這兩種線程是沒有區(qū)別的,它們都只需線程的啟動地址即可啟動線程來執(zhí)行任務(wù)。
在MFC中,一般用全局函數(shù)AfxBeginThread()來創(chuàng)建并初始化一個線程的運行,該函數(shù)有兩種重載形式,分別用于創(chuàng)建工作者線程和用戶界面線程。兩種重載函數(shù)原型和參數(shù)分別說明如下:
(1) CWinThread* AfxBeginThread(AFX_THREADPROC pfnThreadProc,
LPVOID pParam,
nPriority=THREAD_PRIORITY_NORMAL,
UINT nStackSize=0,
DWORD dwCreateFlags=0,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL);
PfnThreadProc:指向工作者線程的執(zhí)行函數(shù)的指針,線程函數(shù)原型必須聲明如下: UINT ExecutingFunction(LPVOID pParam);
請注意,ExecutingFunction()應(yīng)返回一個UINT類型的值,用以指明該函數(shù)結(jié)束的原因。一般情況下,返回0表明執(zhí)行成功。
pParam:傳遞給線程函數(shù)的一個32位參數(shù),執(zhí)行函數(shù)將用某種方式解釋該值。它可以是數(shù)值,或是指向一個結(jié)構(gòu)的指針,甚至可以被忽略;
nPriority:線程的優(yōu)先級。如果為0,則線程與其父線程具有相同的優(yōu)先級;
nStackSize:線程為自己分配堆棧的大小,其單位為字節(jié)。如果 nStackSize被設(shè)為0,則線程的堆棧被設(shè)置成與父線程堆棧相同大小;
dwCreateFlags:如果為0,則線程在創(chuàng)建后立刻開始執(zhí)行。如果為CREATE_SUSPEND,則線程在創(chuàng)建后立刻被掛起;
lpSecurityAttrs:線程的安全屬性指針,一般為 NULL;
(2) CWinThread* AfxBeginThread(CRuntimeClass* pThreadClass,
int nPriority=THREAD_PRIORITY_NORMAL,
UINT nStackSize=0,
DWORD dwCreateFlags=0,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL);
pThreadClass 是指向 CWinThread 的一個導出類的運行時類對象的指針,該導出類定義了被創(chuàng)建的用戶界面線程的啟動、退出等;其它參數(shù)的意義同形式1。使用函數(shù)的這個原型生成的線程也有消息機制,在以后的例子中我們將發(fā)現(xiàn)同主線程的機制幾乎一樣。
下面我們對CWinThread類的數(shù)據(jù)成員及常用函數(shù)進行簡要說明。
m_hThread:當前線程的句柄;
m_nThreadID:當前線程的ID;
m_pMainWnd:指向應(yīng)用程序主窗口的指針
BOOL CWinThread::CreateThread(DWORD dwCreateFlags=0,
UINT nStackSize=0,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL);
該函數(shù)中的dwCreateFlags、nStackSize、lpSecurityAttrs參數(shù)和API函數(shù)CreateThread中的對應(yīng)參數(shù)有相同含義,該函數(shù)執(zhí)行成功,返回非0值,否則返回0。
一般情況下,調(diào)用AfxBeginThread()來一次性地創(chuàng)建并啟動一個線程,但是也可以通過兩步法來創(chuàng)建線程:首先創(chuàng)建CWinThread類的一個對象,然后調(diào)用該對象的成員函數(shù)CreateThread()來啟動該線程。
virtual BOOL CWinThread::InitInstance();
重載該函數(shù)以控制用戶界面線程實例的初始化。初始化成功則返回非0值,否則返回0。用戶界面線程經(jīng)常重載該函數(shù),工作者線程一般不使用 InitInstance()。 virtual int CWinThread::ExitInstance();
在線程終結(jié)前重載該函數(shù)進行一些必要的清理工作。該函數(shù)返回線程的退出碼,0表示執(zhí)行成功,非0值用來標識各種錯誤。同 InitInstance()成員函數(shù)一樣,該函數(shù)也只適用于用戶界面線程。
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