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一、线程 API 介绍
1、创建线程
_beginthreadex
unsigned long _beginthreadex(
void *security,
unsigned stack_size,
unsigned(_stdcall *start_address)(void *),
void *argilist,
unsigned initflag,
unsigned *threaddr
);
| 参数名 | 参数类型 | 含义 |
|---|---|---|
| security | void指针 | 安全属性， 为NULL时表示默认安全性 |
| stack_size | 无符号整型 | 线程的堆栈大小， 一般默认为0 |
| start_address | 函数地址 | 线程回调函数，参数类型为 void*，传 NULL 会有异常抛出 |
| argilist | void指针 | 线程回调函数的参数，需要多个参数的时候传递结构体指针即可 |
| initflag | 无符号整型 | 新线程的初始状态，0表示立即执行，CREATE_SUSPENDED 表示创建之后挂起，调用 ResumeThread 恢复 |
| threaddr | 线程ID地址 | 用来接收线程ID，传 NULL 表示不使用 |
返回值
- 如果线程创建成功，返回一个该线程的句柄；如果创建失败，返回 0，并且置错误码 errno，错误码相关的可以参考：errno 简介；
2、恢复线程
ResumeThread
DWORD ResumeThread(
HANDLE hThread
);
| 参数名 | 参数类型 | 含义 |
|---|---|---|
| hThread | HANDLE | 需要恢复的线程句柄 |
- 如果在创建线程的时候，initflag 置上了标志位 CREATE_SUSPENDED，则代表线程创建后不会立即执行，需要调用 ResumeThread 进行线程恢复；
返回值
- 如果函数执行成功，则返回线程被挂起的次数；
| 返回值 | 原因 |
|---|---|
| 0 | 线程没有被挂起 |
| 1 | 线程曾经被挂起，但是现在已经恢复 |
| >1 | 线程还是处于挂起状态 |
- 如果函数执行失败，则返回 (DWORD) -1，具体错误码，通过 GetLastError 函数获取；
3、等待信号量
WaitForSingleObject
DWORD WaitForSingleObject(
HANDLE hHandle,
DWORD dwMilliseconds
);
| 参数名 | 参数类型 | 含义 |
|---|---|---|
| hHandle | HANDLE | 等待信号的句柄，不仅仅是线程句柄，还可以是 信号量、进程、事件、控制台输入 等其它对象的句柄等等 |
| dwMilliseconds | DWORD | 超时时间，如果这个参数是 INFINITE ，则忽略超时时间 |
返回值
- 这是一个阻塞函数，如果线程还在执行，这里是不会返回的；
4、线程状态判定
GetExitCodeThread
BOOL GetExitCodeThread(
HANDLE hThread,
LPDWORD lpExitCode
);
| 参数名 | 参数类型 | 含义 |
|---|---|---|
| hThread | HANDLE | 需要获得退出状态的线程句柄 |
| lpExitCode | LPDWORD | 传的是地址，用来接收线程退出状态 |
返回值
- 非阻塞函数，调用后立即返回；
- 如果指定的线程没有结束并且函数返回成功，状态返回 STILL_ACTIVE；这个函数只有当线程结束后才会返回合法的退出码，所以 STILL_ACTIVE 不能作为一个合法的退出码；
5、销毁线程
CloseHandle
BOOL CloseHandle(
HANDLE hObject
);
| 参数名 | 参数类型 | 含义 |
|---|---|---|
| hObject | HANDLE | 需要关闭的线程句柄 |
二、线程类的封装
1、设计思路
- 1）提供一个线程类供继承，实现多态；
- 2）线程类的析构函数定义成 virtual，避免内存泄漏；
- 3）接口设计：线程启动、线程终止、线程存活判定、线程工作内容；
- 4）线程工作内容是继承它的类需要做的事情，所以需要设计成虚函数；
2、头文件设计
Thread.h
#include <windows.h>
#include <process.h>
class Thread
{
public:
Thread();
virtual ~Thread();
bool Start();
void Stop();
bool IsRunning() const;
unsigned int GetId();
protected:
virtual void DoWork() {
}
private:
static unsigned WINAPI ThreadProc(void* pvDerivedThread);
void* m_pkHandle;
string m_kName;
unsigned int m_Id;
};
3、接口实现
Thread.cpp
#include "Thread.h"
Thread::Thread(): m_pkHandle(0), m_Id(0) {
}
Thread::~Thread() {
Stop();
}
unsigned WINAPI Thread::ThreadProc(void* pvDerivedThread) {
Thread* pThread = (Thread*)pvDerivedThread;
if (pThread) {
pThread->DoWork();
}
return 0;
}
bool Thread::Start() {
if (m_pkHandle || this->IsRunning()) {
return false;
}
m_pkHandle = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, &ThreadProc, this, 0, &m_Id);
return m_pkHandle != NULL;
}
void Thread::Stop() {
if (!m_pkHandle) {
return;
}
WaitForSingleObject((HANDLE)m_pkHandle, INFINITE);
CloseHandle((HANDLE)m_pkHandle);
m_pkHandle = NULL;
}
bool Thread::IsRunning() const {
if (m_pkHandle) {
DWORD exitCode = 0;
if (GetExitCodeThread((HANDLE)m_pkHandle, &exitCode)) {
if (STILL_ACTIVE == exitCode) {
return true;
}
}
}
return false;
}
unsigned int Thread::GetId() {
return m_Id;
}
4、接口分析
- 1）线程类析构的时候调用 Stop，确保线程能够顺利结束；
- 2）ThreadProc 作为类静态函数，方便实现线程回调函数的传参；
- 3）Start() 为实际创建线程的函数，创建线程后，DoWork 就开始工作了；
- 4）Stop() 为实际结束线程的函数，结束线程前需要调用 WaitForSingleObject 确保线程的回调函数 ThreadProc 已经返回了；
- 5）IsRunning() 用来判断线程回调函数 ThreadProc 是否已经顺利返回，当返回 false 的时候，才能去调用 Stop()；
三、线程类的使用
1、线程类继承
- 实现一个线程类，要求输出倒计时3，2，1，然后自行结束线程；
class LogicService : public Thread
{
public:
LogicService() : m_bStop(false) {
}
void setIndentation(int ind) {
m_iIndentation = ind;
}
protected:
virtual void DoWork() {
int iStopCount = 3;
while (!m_bStop) {
// 为了区别每条线程，用不同的缩进
for (int i = 0; i < m_iIndentation; ++i) {
printf(" ");
}
printf("Thread(%d) %d Count down!\n", GetId(), iStopCount);
Sleep(10);
--iStopCount;
if (iStopCount == 0) {
m_bStop = true;
}
}
printf("Thread(%d) exit!\n", GetId());
}
private:
bool m_bStop;
int m_iIndentation;
};
2、线程类调用
#define MAXT 4
int main() {
LogicService *pLS = new LogicService[MAXT];
if (pLS)
{
for (int i = 0; i < MAXT; ++i)
{
pLS[i].setIndentation(i);
pLS[i].Start();
}
}
Sleep(100);
delete [] pLS;
return 0;
}
- 为了区别每条线程，用不同的缩进进行输出方便观看；
- 输出如下：
Thread(154472) 3 Count down!
Thread(154256) 3 Count down!
Thread(153952) 3 Count down!
Thread(154252) 3 Count down!
Thread(154472) 2 Count down!
Thread(153952) 2 Count down!
Thread(154256) 2 Count down!
Thread(154252) 2 Count down!
Thread(154472) 1 Count down!
Thread(154256) 1 Count down!
Thread(153952) 1 Count down!
Thread(154252) 1 Count down!
Thread(154472) exit!
Thread(154252) exit!
Thread(153952) exit!
Thread(154256) exit!