c++多线程编程初学实例一
一、问题的提出
编写一个耗时的单线程程序：
新建一个基于对话框的应用程序SingleThread，在主对话框IDD_SINGLETHREAD_DIALOG添加一个按钮，ID为IDC_SLEEP_SIX_SECOND，标题为“延时6秒”，添加按钮的响应函数，代码如下：
void CSingleThreadDlg::OnSleepSixSecond()
{
Sleep(6000); //延时6秒
}
编译并运行应用程序，单击“延时6秒”按钮，你就会发现在这6秒期间程序就象“死机”一样，不在响应其它消息。为了更好地处理这种耗时的操作，我们有必要学习——多线
程编程。
二、多线程概述
进程和线程都是操作系统的概念。进程是应用程序的执行实例，每个进程是由私有的虚
拟地址空间、代码、数据和其它各种系统资源组成，进程在运行过程中创建的资源随着进程
的终止而被销毁，所使用的系统资源在进程终止时被释放或关闭。
线程是进程内部的一个执行单元。系统创建好进程后，实际上就启动执行了该进程的主
执行线程，主执行线程以函数地址形式，比如说main或WinMain函数，将程序的启动点提供给Windows系统。主执行线程终止了，进程也就随之终止。
每一个进程至少有一个主执行线程，它无需由用户去主动创建，是由系统自动创建的。
用户根据需要在应用程序中创建其它线程，多个线程并发地运行于同一个进程中。一个进程
中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中，共同使用这些虚拟地址空间、全局变量和系统
资源，所以线程间的通讯非常方便，多线程技术的应用也较为广泛。
多线程可以实现并行处理，避免了某项任务长时间占用CPU时间。要说明的一点是，目前大多数的计算机都是单处理器（CPU）的，为了运行所有这些线程，操作系统为每个独立线
程安排一些CPU时间，操作系统以轮换方式向线程提供时间片，这就给人一种假象，好象这
些线程都在同时运行。由此可见，如果两个非常活跃的线程为了抢夺对CPU的控制权，在线程切换时会消耗很多的CPU资源，反而会降低系统的性能。这一点在多线程编程时应该注意。
Win32 SDK函数支持进行多线程的程序设计，并提供了操作系统原理中的各种同步、互
斥和临界区等操作。Visual C++ 6.0中，使用MFC类库也实现了多线程的程序设计，使得多线程编程更加方便。
三、Win32 API对多线程编程的支持
Win32 提供了一系列的API函数来完成线程的创建、挂起、恢复、终结以及通信等工作。
下面将选取其中的一些重要函数进行说明。
1、HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
DWORD dwStackSize,
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
LPVOID lpParameter,
DWORD dwCreationFlags,
LPDWORD lpThreadId);
该函数在其调用进程的进程空间里创建一个新的线程，并返回已建线程的句柄，其中各参数
说明如下：
* lpThreadAttributes：指向一个 SECURITY_ATTRIBUTES 结构的指针，该结构决定了线程的安全属性，一般置为 NULL；
* dwStackSize：指定了线程的堆栈深度，一般都设置为0；
* lpStartAddress：表示新线程开始执行时代码所在函数的地址，即线程的起始地址。一般
情况为(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc，ThreadFunc 是线程函数名； * lpParameter：指定了线程执行时传送给线程的32位参数，即线程函数的参数； * dwCreationFlags：控制线程创建的附加
标志
禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载
，可以取两种值。如果该参数为0，线程在被创建后就会立即开始执行；如果该参数为CREATE_SUSPENDED,则系统产生线程后，该线程处
于挂起状态，并不马上执行，直至函数ResumeThread被调用；
* lpThreadId：该参数返回所创建线程的ID；
如果创建成功则返回线程的句柄，否则返回NULL。
2、DWORD SuspendThread(HANDLE hThread);
该函数用于挂起指定的线程，如果函数执行成功，则线程的执行被终止。 3、DWORD ResumeThread(HANDLE hThread);
该函数用于结束线程的挂起状态，执行线程。
4、VOID ExitThread(DWORD dwExitCode);
该函数用于线程终结自身的执行，主要在线程的执行函数中被调用。其中参数dwExitCode用来设置线程的退出码。
5、BOOL TerminateThread(HANDLE hThread,DWORD dwExitCode);
一般情况下，线程运行结束之后，线程函数正常返回，但是应用程序可以调用
TerminateThread强行终止某一线程的执行。各参数含义如下：
* hThread：将被终结的线程的句柄；
* dwExitCode：用于指定线程的退出码。
使用TerminateThread()终止某个线程的执行是不安全的，可能会引起系统不稳定；虽
然该函数立即终止线程的执行，但并不释放线程所占用的资源。因此，一般不建议使用该函
数。
6、BOOL PostThreadMessage(DWORD idThread,
UINT Msg,
WPARAM wParam,
LPARAM lParam);
该函数将一条消息放入到指定线程的消息队列中，并且不等到消息被该线程处理时便返回。 * idThread：将接收消息的线程的ID；
* Msg：指定用来发送的消息；
* wParam：同消息有关的字参数；
* lParam：同消息有关的长参数；
调用该函数时，如果即将接收消息的线程没有创建消息循环，则该函数执行失败。 四、Win32 API多线程编程例程
例程1 MultiThread1
1. 建立一个基于对话框的工程MultiThread1，在对话框IDD_MULTITHREAD1_DIALOG中加入两个按钮和一个编辑框，两个按钮的ID分别是IDC_START，IDC_STOP ，标题分别为“启动”，“停止”，IDC_STOP的属性选中Disabled；编辑框的ID为IDC_TIME ，属性选中Read-only；
2. 在MultiThread1Dlg.h文件中添加线程函数声明：
3. void ThreadFunc();
注意，线程函数的声明应在类CMultiThread1Dlg的外部。 在类CMultiThread1Dlg内部添加protected型变量：
HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;
分别代表线程的句柄和ID。
4. 在MultiThread1Dlg.cpp文件中添加全局变量m_bRun ：
5. volatile BOOL m_bRun;
m_bRun 代表线程是否正在运行。
你要留意到全局变量 m_bRun 是使用 volatile 修饰符的，volatile 修饰符的作用是告诉编
译器无需对该变量作任何的优化，即无需将它放到一个寄存器中，并且该值可被外部改变。
对于多线程引用的全局变量来说，volatile 是一个非常重要的修饰符。
编写线程函数：
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);
}
}
该线程函数没有参数，也不返回函数值。只要m_bRun为TRUE，线程一直运行。
双击IDC_START按钮，完成该按钮的消息函数：
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);
}
双击IDC_STOP按钮，完成该按钮的消息函数：
void CMultiThread1Dlg::OnStop()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
m_bRun=FALSE;
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE);
GetDlgItem(IDC_STOP)->EnableWindow(FALSE);
}
编译并运行该例程，体会使用Win32 API编写的多线程。 例程2 MultiThread2
该线程演示了如何传送一个一个整型的参数到一个线程中，以及如何等待一个线程完成
处理。
1. 建立一个基于对话框的工程MultiThread2，在对话框IDD_MULTITHREAD2_DIALOG中加入
一个编辑框和一个按钮，ID分别是IDC_COUNT，IDC_START ，按钮控件的标题为“开始”；
2. 在MultiThread2Dlg.h文件中添加线程函数声明： 3. void ThreadFunc(int integer);
注意，线程函数的声明应在类CMultiThread2Dlg的外部。
在类CMultiThread2Dlg内部添加protected型变量:
HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;
分别代表线程的句柄和ID。
4. 打开ClassWizard，为编辑框IDC_COUNT添加int型变量m_nCount。在
MultiThread2Dlg.cpp文件中添加：
5. void ThreadFunc(int integer)
6. {
7. int i;
8. for(i=0;i
EnableWindow(FALSE);
WaitForSingleObject(hThread,INFINITE);
GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE);
}
顺便说一下WaitForSingleObject函数，其函数原型为： DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds);
o hHandle为要监视的对象（一般为同步对象，也可以是线程）的句柄； o dwMilliseconds为hHandle对象所设置的超时值，单位为毫秒；
当在某一线程中调用该函数时，线程暂时挂起，系统监视hHandle所指向的对象的状态。如果在挂起的dwMilliseconds毫秒内，线程所等待的对象变为有信号状态，则该函数立即返
回；如果超时时间已经到达dwMilliseconds毫秒，但hHandle所指向的对象还没有变成有信号状态，函数照样返回。参数dwMilliseconds有两个具有特殊意义的值：0和INFINITE。若
为0，则该函数立即返回；若为INFINITE，则线程一直被挂起，直到hHandle所指向的对象变为有信号状态时为止。
本例程调用该函数的作用是按下IDC_START按钮后，一直等到线程返回，再恢复
IDC_START按钮正常状态。编译运行该例程并细心体会。 例程3 MultiThread3
传送一个结构体给一个线程函数也是可能的，可以通过传送一个指向结构体的指针参数来完
成。先定义一个结构体：
typedef struct
{
int firstArgu,
long secondArgu,
„
}myType,*pMyType;
创建线程时
CreateThread(NULL,0,threadFunc,pMyType,„);
在threadFunc函数内部，可以使用“强制转换”：
int intValue=((pMyType)lpvoid)->firstArgu;
long longValue=((pMyType)lpvoid)->seconddArgu;
„„
例程3 MultiThread3将演示如何传送一个指向结构体的指针参数。 1. 建立一个基于对话框的工程MultiThread3，在对话框IDD_MULTITHREAD3_DIALOG中加入
一个编辑框IDC_MILLISECOND，一个按钮IDC_START，标题为“开始” ，一个进度条IDC_PROGRESS1；
2. 打开ClassWizard，为编辑框IDC_MILLISECOND添加int型变量m_nMilliSecond，为进度
条IDC_PROGRESS1添加CProgressCtrl型变量m_ctrlProgress； 3. 在MultiThread3Dlg.h文件中添加一个结构的定义： 4. struct threadInfo
5. {
6. UINT nMilliSecond;
7. CProgressCtrl* pctrlProgress;
8. };
线程函数的声明：
UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam);
注意，二者应在类CMultiThread3Dlg的外部。
在类CMultiThread3Dlg内部添加protected型变量:
HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;
分别代表线程的句柄和ID。 9. 在MultiThread3Dlg.cpp文件中进行如下操作：
定义公共变量 threadInfo Info；
双击按钮IDC_START，添加相应消息处理函数：
10. void CMultiThread3Dlg::OnStart()
11. {
12. // TODO: Add your control notification handler code here
13.
14. UpdateData(TRUE);
15. Info.nMilliSecond=m_nMilliSecond;
16. Info.pctrlProgress=&m_ctrlProgress;
17.
18. hThread=CreateThread(NULL,
19. 0,
20. (LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadFunc,
21. &Info,
22. 0,
23. &ThreadID);
24. /*
25. GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(FALSE);
26. WaitForSingleObject(hThread,INFINITE);
27. GetDlgItem(IDC_START)->EnableWindow(TRUE);
28. */
29. }
在函数BOOL CMultiThread3Dlg::OnInitDialog()中添加语句：
{
„„
// 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
}
添加线程处理函数：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;
}
顺便补充一点，如果你在void CMultiThread3Dlg::OnStart() 函数中添加/* */语句，
编译运行你就会发现进度条不进行刷新，主线程也停止了反应。什么原因呢？这是因为
WaitForSingleObject函数等待子线程（ThreadFunc）结束时，导致了线程死锁。因为WaitForSingleObject函数会将主线程挂起（任何消息都得不到处理），而子线程ThreadFunc
正在设置进度条，一直在等待主线程将刷新消息处理完毕返回才会检测通知事件。这样两个
线程都在互相等待，死锁发生了，编程时应注意避免。 例程4 MultiThread4
该例程测试在Windows下最多可创建线程的数目。 1. 建立一个基于对话框的工程MultiThread4，在对话框IDD_MULTITHREAD4_DIALOG中加入
一个按钮IDC_TEST和一个编辑框IDC_COUNT，按钮标题为“测试” ， 编辑框属性选中
Read-only；
2. 在MultiThread4Dlg.cpp文件中进行如下操作：
添加公共变量
volatile BOOL m_bRunFlag=TRUE;
该变量表示是否还能继续创建线程。
添加线程函数：
DWORD WINAPI threadFunc(LPVOID threadNum)
{
while(m_bRunFlag)
{
Sleep(3000);
}
return 0;
}
只要 m_bRunFlag 变量为TRUE，线程一直运行。
双击按钮IDC_TEST，添加其响应消息函数： 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++;
}
}
//不断创建线程，直到再不能创建为止
m_nCount=nCount;
UpdateData(FALSE);
Sleep(5000);
//延时5秒，等待所有创建的线程结束
GetDlgItem(IDC_TEST)->EnableWindow(TRUE);
m_bRunFlag=TRUE;
}
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