VC多线程编程(转)
VC中多线程使用比较广泛而且实用,在网上看到的教程.感觉写的挺好.
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，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
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；
在MultiThread1Dlg.h文件中添加线程函数声明：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。
在MultiThread1Dlg.cpp文件中添加全局变量m_bRun ：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。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”；
在MultiThread2Dlg.h文件中添加线程函数声明：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。
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：void ThreadFunc(int integer)
{
int i;
for(i=0;i { Beep(200,50); Sleep(1000); } } 双击IDC_START按钮，完成该按钮的消息函数：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); } 顺便说一下WaitForSingleObject函数，其函数原型为：DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds); hHandle为要监视的对象（一般为同步对象，也可以是线程）的句柄； 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。 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； 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； 在MultiThread3Dlg.h文件中添加一个结构的定义：struct threadInfo { UINT nMilliSecond; CProgressCtrl* pctrlProgress; }; 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。 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：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。 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；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; } 五、MFC对多线程编程的支持 MFC中有两类线程，分别称之为工作者线程和用户界面线程。二者的主要区别在于工作者线程没有消息循环，而用户界面线程有自己的消息队列和消息循环。 工作者线程没有消息机制，通常用来执行后台计算和维护任务，如冗长的计算过程，打印机的后 台打印等。用户界面线程一般用于处理独立于其他线程执行之外的用户输入，响应用户及系统所产生的事件和消息等。但对于Win32的API编程而言，这两种线程是没有区别的，它们都只需线程的启动地址即可启动线程来执行任务。 在MFC中，一般用全局函数AfxBeginThread()来创建并初始化一个线程的运行，该函数有两种重载形式，分别用于创建工作者线程和用户界面线程。两种重载函数原型和参数分别说明如下：(1) CWinThread* AfxBeginThread(AFX_THREADPROC pfnThreadProc, LPVOID pParam, nPriority=THREAD_PRIORITY_NORMAL, UINT nStackSize=0, DWORD dwCreateFlags=0, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL); PfnThreadProc:指向工作者线程的执行函数的指针，线程函数原型必须声明如下：UINT ExecutingFunction(LPVOID pParam); 请注意，ExecutingFunction()应返回一个UINT类型的值，用以指明该函数结束的原因。一般情况下，返回0表明执行成功。 pParam：传递给线程函数的一个32位参数，执行函数将用某种方式解释该值。它可以是数值，或是指向一个结构的指针，甚至可以被忽略； nPriority：线程的优先级。如果为0，则线程与其父线程具有相同的优先级； nStackSize:线程为自己分配堆栈的大小，其单位为字节。如果nStackSize被设为0，则线程的堆栈被设置成与父线程堆栈相同大小； dwCreateFlags：如果为0，则线程在创建后立刻开始执行。如果为CREATE_SUSPEND，则线程在创建后立刻被挂起； lpSecurityAttrs：线程的安全属性指针，一般为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 的一个导出类的运行时类对象的指针，该导出类定义了被创建的用户界面线程的启动、退出等；其它参数的意义同形式1。使用函数的这个原型生成的线程也有消息机制，在以后的例子中我们将发现同主线程的机制几乎一样。 下面我们对CWinThread类的数据成员及常用函数进行简要说明。 m_hThread：当前线程的句柄； m_nThreadID:当前线程的ID； m_pMainWnd：指向应用程序主窗口的指针 BOOL CWinThread::CreateThread(DWORD dwCreateFlags=0, UINT nStackSize=0, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL); 该函数中的dwCreateFlags、nStackSize、lpSecurityAttrs参数和API函数CreateThread 中的对应参数有相同含义，该函数执行成功，返回非0值，否则返回0。 一般情况下，调用AfxBeginThread()来一次性地创建并启动一个线程，但是也可以通过两步法来创建线程：首先创建CWinThread类的一个对象，然后调用该对象的成员函数CreateThread() 来启动该线程。 virtual BOOL CWinThread::InitInstance(); 重载该函数以控制用户界面线程实例的初始化。初始化成功则返回非0值，否则返回0。用户界面线程经常重载该函数，工作者线程一般不使用InitInstance()。virtual int CWinThread::ExitInstance(); 在线程终结前重载该函数进行一些必要的清理工作。该函数返回线程的退出码，0表示执行成功，非0值用来标识各种错误。同InitInstance()成员函数一样，该函数也只适用于用户界面线程。 六、MFC多线程编程实例 在Visual C++ 6.0编程环境中，我们既可以编写C风格的32位Win32应用程序，也可以利用MFC类库编写C++风格的应用程序，二者各有其优缺点。基于Win32的应用程序执行代码小巧，运行效率高，但要求程序员编写的代码较多，且需要管理系统提供给程序的所有资源；而基于MFC 类库的应用程序可以快速建立起应用程序，类库为程序员提供了大量的封装类，而且Developer Studio为程序员提供了一些工具来管理用户源程序，其缺点是类库代码很庞大。由于使用类库所带来的快速、简捷和功能强大等优越性，因此除非有特殊的需要，否则Visual C++推荐使用MFC类库进行程序开发。 我们知道，MFC中的线程分为两种：用户界面线程和工作者线程。我们将分别举例说明。 用MFC 类库编程实现工作者线程 例程5 MultiThread5 为了与Win32 API对照，我们使用MFC 类库编程实现例程3 MultiThread3。 建立一个基于对话框的工程MultiThread5，在对话框IDD_MULTITHREAD5_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； 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； 在MultiThread5Dlg.h文件中添加一个结构的定义：struct threadInfo { UINT nMilliSecond; CProgressCtrl* pctrlProgress; }; 线程函数的声明：UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam); 注意，二者应在类CMultiThread5Dlg的外部。 在类CMultiThread5Dlg内部添加protected型变量： CWinThread* pThread; 在MultiThread5Dlg.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： void CMultiThread5Dlg::OnStart() { // TODO: Add your control notification handler code here UpdateData(TRUE); Info.nMilliSecond=m_nMilliSecond; Info.pctrlProgress=&m_ctrlProgress; pThread=AfxBeginThread(ThreadFunc, &Info); } 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; } 用MFC 类库编程实现用户界面线程 创建用户界面线程的步骤： 使用ClassWizard创建类CWinThread的派生类（以CUIThread类为例）class CUIThread : public CWinThread { DECLARE_DYNCREATE(CUIThread) protected: CUIThread(); // protected constructor used by dynamic creation // Attributes public: // Operations public: // Overrides // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CUIThread) public: virtual BOOL InitInstance(); virtual int ExitInstance(); //}}AFX_VIRTUAL // Implementation protected: virtual ~CUIThread(); // Generated message map functions //{{AFX_MSG(CUIThread) // NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here. //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; 重载函数InitInstance()和ExitInstance()。BOOL CUIThread::InitInstance() { CFrameWnd* wnd=new CFrameWnd; wnd->Create(NULL,"UI Thread Window"); wnd->ShowWindow(SW_SHOW); wnd->UpdateWindow(); m_pMainWnd=wnd; return TRUE; } 创建新的用户界面线程void CUIThreadDlg::OnButton1() { CUIThread* pThread=new CUIThread(); pThread->CreateThread(); } 请注意以下两点： A、在UIThreadDlg.cpp的开头加入语句：#include "UIThread.h" B、把UIThread.h中类CUIThread()的构造函数的特性由protected 改为public。 用户界面线程的执行次序与应用程序主线程相同，首先调用用户界面线程类的InitInstance()函数，如果返回TRUE，继续调用线程的Run()函数，该函数的作用是运行一个标准的消息循环，并且当收到WM_QUIT消息后中断，在消息循环过程中，Run()函数检测到线程空闲时（没有消息），也将调用OnIdle()函数，最后Run()函数返回，MFC调用ExitInstance()函数清理资源。 你可以创建一个没有界面而有消息循环的线程，例如：你可以从CWinThread派生一个新类，在InitInstance函数中完成某项任务并返回FALSE，这表示仅执行InitInstance函数中的任务而不执行消息循环，你可以通过这种方法，完成一个工作者线程的功能。 例程6 MultiThread6 建立一个基于对话框的工程MultiThread6，在对话框IDD_MULTITHREAD6_DIALOG中加入一个按钮IDC_UI_THREAD，标题为“用户界面线程” 右击工程并选中“New Class…”为工程添加基类为CWinThread派生线程类CUIThread。 给工程添加新对话框IDD_UITHREADDLG，标题为“线程对话框”。 为对话框IDD_UITHREADDLG创建一个基于CDialog的类CUIThreadDlg。使用ClassWizard 为CUIThreadDlg类添加WM_LBUTTONDOWN消息的处理函数OnLButtonDown，如下：void CUIThreadDlg::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point) { AfxMessageBox("You Clicked The Left Button!"); CDialog::OnLButtonDown(nFlags, point); } 在UIThread.h中添加#include "UIThreadDlg.h" 并在CUIThread类中添加protected变量CUIThread m_dlg：class CUIThread : public CWinThread { DECLARE_DYNCREATE(CUIThread) protected: CUIThread(); // protected constructor used by dynamic creation // Attributes public: // Operations public: // Overrides // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CUIThread) public: virtual BOOL InitInstance(); virtual int ExitInstance(); //}}AFX_VIRTUAL // Implementation protected: CUIThreadDlg m_dlg; virtual ~CUIThread(); // Generated message map functions //{{AFX_MSG(CUIThread) // NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here. //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; 分别重载InitInstance()函数和ExitInstance()函数：BOOL CUIThread::InitInstance() { m_dlg.Create(IDD_UITHREADDLG); m_dlg.ShowWindow(SW_SHOW); m_pMainWnd=&m_dlg; return TRUE; } int CUIThread::ExitInstance() { m_dlg.DestroyWindow(); return CWinThread::ExitInstance(); 双击按钮IDC_UI_THREAD，添加消息响应函数：void CMultiThread6Dlg::OnUiThread() { CWinThread *pThread=AfxBeginThread(RUNTIME_CLASS(CUIThread)); } 并在MultiThread6Dlg.cpp的开头添加：#include "UIThread.h" 好了，编译并运行程序吧。每单击一次“用户界面线程”按钮，都会弹出一个线程对话框，在任何一个线程对话框内按下鼠标左键，都会弹出一个消息框。 七、线程间通讯 一般而言,应用程序中的一个次要线程总是为主线程执行特定的任务,这样,主线程和次要线程间必定有一个信息传递的渠道,也就是主线程和次要线程间要进行通信。这种线程间的通信不但是难以避免的，而且在多线程编程中也是复杂和频繁的，下面将进行说明。 使用全局变量进行通信 由于属于同一个进程的各个线程共享操作系统分配该进程的资源，故解决线程间通信最简单的一种方法是使用全局变量。对于标准类型的全局变量，我们建议使用volatile 修饰符，它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。如果线程间所需传递的信息较复杂，我们可以定义一个结构，通过传递指向该结构的指针进行传递信息。 使用自定义消息 我们可以在一个线程的执行函数中向另一个线程发送自定义的消息来达到通信的目的。一个线程向另外一个线程发送消息是通过操作系统实现的。利用Windows操作系统的消息驱动机制，当一个线程发出一条消息时，操作系统首先接收到该消息，然后把该消息转发给目标线程，接收消息的线程必须已经建立了消息循环。 例程7 MultiThread7 该例程演示了如何使用自定义消息进行线程间通信。首先，主线程向CCalculateThread线程发送消息WM_CALCULATE，CCalculateThread线程收到消息后进行计算，再向主线程发送WM_DISPLAY消息，主线程收到该消息后显示计算结果。 建立一个基于对话框的工程MultiThread7，在对话框IDD_MULTITHREAD7_DIALOG中加入三个单选按钮IDC_RADIO1，IDC_RADIO2，IDC_RADIO3，标题分别为1+2+3+4+ (10) 1+2+3+4+......+50，1+2+3+4+......+100。加入按钮IDC_SUM，标题为“求和”。加入标签框IDC_STATUS，属性选中“边框”； 在MultiThread7Dlg.h中定义如下变量：protected: int nAddend; 代表加数的大小。 分别双击三个单选按钮，添加消息响应函数：void CMultiThread7Dlg::OnRadio1() { nAddend=10; } void CMultiThread7Dlg::OnRadio2() { nAddend=50; } void CMultiThread7Dlg::OnRadio3() { nAddend=100; } 并在OnInitDialog函数中完成相应的初始化工作：BOOL CMultiThread7Dlg::OnInitDialog() { …… ((CButton*)GetDlgItem(IDC_RADIO1))->SetCheck(TRUE); nAddend=10; …… 在MultiThread7Dlg.h中添加：#include "CalculateThread.h" #define WM_DISPLAY WM_USER+2 class CMultiThread7Dlg : public CDialog { // Construction public: CMultiThread7Dlg(CWnd* pParent = NULL); // standard constructor CCalculateThread* m_pCalculateThread; …… protected: int nAddend; LRESULT OnDisplay(WPARAM wParam,LPARAM lParam); …… 在MultiThread7Dlg.cpp中添加：BEGIN_MESSAGE_MAP(CMultiThread7Dlg, CDialog) …… ON_MESSAGE(WM_DISPLAY,OnDisplay) END_MESSAGE_MAP() LRESULT CMultiThread7Dlg::OnDisplay(WPARAM wParam,LPARAM lParam) { int nTemp=(int)wParam; SetDlgItemInt(IDC_STATUS,nTemp,FALSE); return 0; } 以上代码使得主线程类CMultiThread7Dlg可以处理WM_DISPLAY消息，即在IDC_STATUS标签框中显示计算结果。 双击按钮IDC_SUM，添加消息响应函数：void CMultiThread7Dlg::OnSum() { m_pCalculateThread= (CCalculateThread*)AfxBeginThread(RUNTIME_CLASS(CCalculateThread)); Sleep(500); m_pCalculateThread->PostThreadMessage(WM_CALCULATE,nAddend,NULL); } OnSum()函数的作用是建立CalculateThread线程，延时给该线程发送WM_CALCULATE消息。右击工程并选中“New Class…”为工程添加基类为CWinThread 派生线程类CCalculateThread。 在文件CalculateThread.h 中添加#define WM_CALCULATE WM_USER+1 class CCalculateThread : public CWinThread { …… protected: afx_msg LONG OnCalculate(UINT wParam,LONG lParam); …… 在文件CalculateThread.cpp中添加LONG CCalculateThread::OnCalculate(UINT wParam,LONG lParam) { int nTmpt=0; for(int i=0;i<=(int)wParam;i++) { nTmpt=nTmpt+i; } Sleep(500); ::PostMessage((HWND)(GetMainWnd()->GetSafeHwnd()),WM_DISPLAY,nTmpt,NU LL); return 0; } BEGIN_MESSAGE_MAP(CCalculateThread, CWinThread) //{{AFX_MSG_MAP(CCalculateThread) // NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here. //}}AFX_MSG_MAP ON_THREAD_MESSAGE(WM_CALCULATE,OnCalculate) //和主线程对比，注意它们的区别 END_MESSAGE_MAP() 在CalculateThread.cpp文件的开头添加一条：#include "MultiThread7Dlg.h" 以上代码为CCalculateThread类添加了WM_CALCULATE 消息，消息的响应函数是OnCalculate，其功能是根据参数wParam 的值，进行累加，累加结果在临时变量nTmpt中，延时0.5秒，向主线程发送WM_DISPLAY消息进行显示，nTmpt作为参数传递。 编译并运行该例程,体会如何在线程间传递消息。 八、线程的同步 虽然多线程能给我们带来好处，但是也有不少问题需要解决。例如，对于像磁盘驱动器这样独占性系统资源，由于线程可以执行进程的任何代码段，且线程的运行是由系统调度自动完成的，具有一定的不确定性，因此就有可能出现两个线程同时对磁盘驱动器进行操作，从而出现操作错误；又例如，对于银行系统的计算机来说，可能使用一个线程来更新其用户数据库，而用另外一个线程来读取数据库以响应储户的需要，极有可能读数据库的线程读取的是未完全更新的数据库，因为可能在读的时候 只有一部分数据被更新过。 使隶属于同一进程的各线程协调一致地工作称为线程的同步。MFC提供了多种同步对象，下面我们只介绍最常用的四种： 临界区（CCriticalSection） 事件（CEvent） 互斥量（CMutex） 信号量（CSemaphore） 通过这些类，我们可以比较容易地做到线程同步。 A、使用CCriticalSection 类 当多个线程访问一个独占性共享资源时,可以使用“临界区”对象。任一时刻只有一个线程可以拥有临界区对象，拥有临界区的线程可以访问被保护起来的资源或代码段，其他希望进入临界区的线程将被挂起等待，直到拥有临界区的线程放弃临界区时为止，这样就保证了不会在同一时刻出现多个线程访问共享资源。 CCriticalSection类的用法非常简单，步骤如下： 定义CCriticalSection类的一个全局对象（以使各个线程均能访问），如CCriticalSection critical_section； 在访问需要保护的资源或代码之前，调用CCriticalSection类的成员Lock（）获得临界区对象：critical_section.Lock(); 在线程中调用该函数来使线程获得它所请求的临界区。如果此时没有其它线程占有临界区对象，则调用Lock()的线程获得临界区；否则，线程将被挂起，并放入到一个系统队列中等待，直到当前拥有临界区的线程释放了临界区时为止。 访问临界区完毕后，使用CCriticalSection的成员函数Unlock()来释放临界区：critical_section.Unlock(); 再通俗一点讲，就是线程A执行到critical_section.Lock();语句时，如果其它线程(B)正在执行critical_section.Lock();语句后且critical_section. Unlock();语句前的语句时，线程A就会等待，直到线程B执行完critical_section. Unlock();语句，线程A才会继续执行。 下面再通过一个实例进行演示说明。 例程8 MultiThread8 建立一个基于对话框的工程MultiThread8，在对话框IDD_MULTITHREAD8_DIALOG中加入两个按钮和两个编辑框控件，两个按钮的ID分别为IDC_WRITEW和IDC_WRITED，标题分别为“写…W?”和“写…D?”；两个编辑框的ID分别为IDC_W和IDC_D，属性都选中Read-only； 在MultiThread8Dlg.h文件中声明两个线程函数：UINT WriteW(LPVOID pParam); UINT WriteD(LPVOID pParam); 使用ClassWizard分别给IDC_W和IDC_D添加CEdit类变量m_ctrlW和m_ctrlD； 在MultiThread8Dlg.cpp文件中添加如下内容： 为了文件中能够正确使用同步类，在文件开头添加：#include "afxmt.h" 定义临界区和一个字符数组，为了能够在不同线程间使用，定义为全局变量：CCriticalSection critical_section; char g_Array[10]; 添加线程函数：UINT WriteW(LPVOID pParam) { CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam; pEdit->SetWindowText(""); critical_section.Lock(); //锁定临界区，其它线程遇到critical_section.Lock();语句时要等待 //直至执行critical_section.Unlock();语句 for(int i=0;i<10;i++) { g_Array[i]=''W''; pEdit->SetWindowText(g_Array); Sleep(1000); } critical_section.Unlock(); return 0; } UINT WriteD(LPVOID pParam) { CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam; pEdit->SetWindowText(""); critical_section.Lock(); //锁定临界区，其它线程遇到critical_section.Lock();语句时要等待 //直至执行critical_section.Unlock();语句 for(int i=0;i<10;i++) { g_Array[i]=''D''; pEdit->SetWindowText(g_Array); Sleep(1000); } critical_section.Unlock(); return 0; } 分别双击按钮IDC_WRITEW和IDC_WRITED，添加其响应函数：void CMultiThread8Dlg::OnWritew() { CWinThread *pWriteW=AfxBeginThread(WriteW, &m_ctrlW, THREAD_PRIORITY_NORMAL, 0, CREATE_SUSPENDED); pWriteW->ResumeThread(); } void CMultiThread8Dlg::OnWrited() { CWinThread *pWriteD=AfxBeginThread(WriteD, &m_ctrlD, THREAD_PRIORITY_NORMAL, 0, CREATE_SUSPENDED); pWriteD->ResumeThread(); } 由于代码较简单，不再详述。编译、运行该例程，您可以连续点击两个按钮，观察体会临界类的作用。 B、使用CEvent 类 CEvent 类提供了对事件的支持。事件是一个允许一个线程在某种情况发生时，唤醒另外一个线程的同步对象。例如在某些网络应用程序中，一个线程（记为A）负责监听通讯端口，另外一个线程（记为B）负责更新用户数据。通过使用CEvent 类，线程A可以通知线程B何时更新用户数据。每一个CEvent 对象可以有两种状态：有信号状态和无信号状态。线程监视位于其中的CEvent 类对象的状态，并在相应的时候采取相应的操作。 在MFC中，CEvent 类对象有两种类型：人工事件和自动事件。一个自动CEvent 对象在被至少一个线程释放后会自动返回到无信号状态；而人工事件对象获得信号后，释放可利用线程，但直到调用成员函数ReSetEvent()才将其设置为无信号状态。在创建CEvent 类的对象时，默认创建的是自动事件。CEvent 类的各成员函数的原型和参数说明如下： 1、CEvent(BOOL bInitiallyOwn=FALSE, BOOL bManualReset=FALSE, LPCTSTR lpszName=NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttribute=NULL); bInitiallyOwn:指定事件对象初始化状态，TRUE为有信号，FALSE为无信号；bManualReset：指定要创建的事件是属于人工事件还是自动事件。TRUE为人工事件，FALSE为自动事件； 后两个参数一般设为NULL，在此不作过多说明。 2、BOOL CEvent：：SetEvent(); 将CEvent 类对象的状态设置为有信号状态。如果事件是人工事件，则CEvent 类对象保持为有信号状态，直到调用成员函数ResetEvent()将其重新设为无信号状态时为止。如果CEvent 类对象为自动事件，则在SetEvent()将事件设置为有信号状态后，CEvent 类对象由系统自动重置为无信号状态。 如果该函数执行成功，则返回非零值，否则返回零。3、BOOL CEvent：：ResetEvent(); 该函数将事件的状态设置为无信号状态，并保持该状态直至SetEvent()被调用时为止。由于自动事件是由系统自动重置，故自动事件不需要调用该函数。如果该函数执行成功，返回非零值，否则返回零。我们一般通过调用WaitForSingleObject函数来监视事件状态。前面我们已经介绍了该函数。由于语言描述的原因，CEvent 类的理解确实有些难度，但您只要通过仔细玩味下面例程，多看几遍就可理解。 例程9 MultiThread9 建立一个基于对话框的工程MultiThread9，在对话框IDD_MULTITHREAD9_DIALOG中加入一 个按钮和两个编辑框控件，按钮的ID为IDC_WRITEW，标题为“写…W?”；两个编辑框的ID分别为IDC_W和IDC_D，属性都选中Read-only; 在MultiThread9Dlg.h文件中声明两个线程函数：UINT WriteW(LPVOID pParam); UINT WriteD(LPVOID pParam); 使用ClassWizard分别给IDC_W和IDC_D添加CEdit类变量m_ctrlW和m_ctrlD； 在MultiThread9Dlg.cpp文件中添加如下内容： 为了文件中能够正确使用同步类，在文件开头添加 #include "afxmt.h" 定义事件对象和一个字符数组，为了能够在不同线程间使用，定义为全局变量。CEvent eventWriteD; char g_Array[10]; 添加线程函数：UINT WriteW(LPVOID pParam) { CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam; pEdit->SetWindowText(""); for(int i=0;i<10;i++) { g_Array[i]=''W''; pEdit->SetWindowText(g_Array); Sleep(1000); } eventWriteD.SetEvent(); return 0; } UINT WriteD(LPVOID pParam) { CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam; pEdit->SetWindowText(""); WaitForSingleObject(eventWriteD.m_hObject,INFINITE); for(int i=0;i<10;i++) { g_Array[i]=''D''; pEdit->SetWindowText(g_Array); Sleep(1000); } return 0; } 仔细分析这两个线程函数, 您就会正确理解CEvent 类。线程WriteD执行到WaitForSingleObject(eventWriteD.m_hObject,INFINITE);处等待，直到事件eventWriteD 为有信号该线程才往下执行，因为eventWriteD对象是自动事件，则当WaitForSingleObject()返回时，系统自动把eventWriteD对象重置为无信号状态。 双击按钮IDC_WRITEW，添加其响应函数：void CMultiThread9Dlg::OnWritew() { CWinThread *pWriteW=AfxBeginThread(WriteW, &m_ctrlW, THREAD_PRIORITY_NORMAL, 0, CREATE_SUSPENDED); pWriteW->ResumeThread(); CWinThread *pWriteD=AfxBeginThread(WriteD, &m_ctrlD, THREAD_PRIORITY_NORMAL, 0, CREATE_SUSPENDED); pWriteD->ResumeThread(); } 编译并运行程序，单击“写…W?”按钮，体会事件对象的作用。 C、使用CMutex 类 互斥对象与临界区对象很像.互斥对象与临界区对象的不同在于:互斥对象可以在进程间使用,而临界区对象只能在同一进程的各线程间使用。当然，互斥对象也可以用于同一进程的各个线程间，但是在这种情况下，使用临界区会更节省系统资源，更有效率。 D、使用CSemaphore 类 当需要一个计数器来限制可以使用某个线程的数目时，可以使用“信号量”对象。CSemaphore 类的对象保存了对当前访问某一指定资源的线程的计数值，该计数值是当前还可以使用该资源的线程的数目。如果这个计数达到了零，则所有对这个CSemaphore 类对象所控制的资源的访问尝试都被放入到一个队列中等待，直到超时或计数值不为零时为止。一个线程被释放已访问了被保护的资源时，计数值减1；一个线程完成了对被控共享资源的访问时，计数值增1。这个被CSemaphore 类对象所控制的资源可以同时接受访问的最大线程数在该对象的构建函数中指定。 CSemaphore 类的构造函数原型及参数说明如下： CSemaphore (LONG lInitialCount=1, LONG lMaxCount=1, LPCTSTR pstrName=NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttributes=NULL); lInitialCount:信号量对象的初始计数值，即可访问线程数目的初始值； lMaxCount：信号量对象计数值的最大值，该参数决定了同一时刻可访问由信号量保护的资源的线程最大数目； 后两个参数在同一进程中使用一般为NULL，不作过多讨论； 在用CSemaphore 类的构造函数创建信号量对象时要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数，每增加一个线程对共享资源的访问，当前可用资源计数就会减1，只要当前可用资源计数是大于0的，就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时，则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目，不能再允许其它线程的进入，此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后，应在离开的同时通过ReleaseSemaphore()函数将当前可用资源数加1。 下面给出一个简单实例来说明CSemaphore 类的用法。 linux下C语言多线程编程实例 2007年11月29日星期四 10:39 学东西，往往实例才是最让人感兴趣的，老是学基础理论，不动手，感觉没有成就感，呵呵。 下面先来一个实例。我们通过创建两个线程来实现对一个数的递加。 或许这个实例没有实际运用的价值，但是稍微改动一下，我们就可以用到其他地方去拉。 下面是我们的代码： /*thread_example.c : c multiple thread programming in linux *author : falcon *E-mail : tunzhj03@https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html, */ #include Posix线程编程指南（一） 线程创建与取消 这是一个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上，将向您详细讲述Posix线程库API。本文是第一篇将向您讲述线程的创建与取消。 线程创建 1．1 线程与进程 相对进程而言，线程是一个更加接近于执行体的概念，它可以与同进程中的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列。在串行程序基础上引入线程和进程是为了提高程序的并发度，从而提高程序运行效率和响应时间。 线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反。同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以跨机器迁移。 1．2 创建线程 POSIX通过pthread_create()函数创建线程，API定义如下： 与fork()调用创建一个进程的方法不同，pthread_create()创建的线程并不具备与主线程（即调用pthread_create()的线程）同样的执行序列，而是使其运行 start_routine(arg)函数。thread返回创建的线程ID，而attr是创建线程时设置的线程属性（见下）。pthread_create()的返回值表示线程创建是否成功。尽管arg是void *类型的变量，但它同样可以作为任意类型的参数传给start_routine()函数；同时，start_routine()可以返回一个void *类型的返回值，而这个返回值也可以是其他类型，并由pthread_join()获取。 1．3 线程创建属性 pthread_create()中的attr参数是一个结构指针，结构中的元素分别对应着新线程的运行属性，主要包括以下几项： __detachstate，表示新线程是否与进程中其他线程脱离同步，如果置位则新线程不能用pthread_join()来同步，且在退出时自行释放所占用的资源。缺省为 PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。这个属性也可以在线程创建并运行以后用pthread_detach()来设置，而一旦设置为PTHREAD_CREATE_DETACH状态（不论是创建时设置还是运行时设置）则不能再恢复到PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。 VB .NET多线程编程的详细说明 作者：陶刚整理：https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html, 更新时间：2011-4-1 介绍 传统的Visual Basic开发人员已经建立了同步应用程序，在这些程序中事务按顺序执行。尽管由于多个事务多多少少地同时运行使多线程应用程序效率更高，但是使用先前版本的Visual Basic很难建立这类程序。 多线程程序是可行的，因为操作系统是多任务的，它有模拟同一时刻运行多个应用程序的能力。尽管多数个人计算机只有一个处理器，但是现在的操作系统还是通过在多个执行代码片断之间划分处理器时间提供了多任务。线程可能是整个应用程序，但通常是应用程序可以单独运行的一个部分。操作系统根据线程的优先级和离最近运行的时间长短给每一个线程分配处理时间。多线程对于时间密集型事务（例如文件输入输出）应用程序的性能有很大的提高。 但是也有必须细心的地方。尽管多线程能提高性能，但是每个线程还是需要用附加的内存来建立和处理器时间来运行，建立太多的线程可能降低应用程序的性能。当设计多线程应用程序时，应该比较性能与开销。 多任务成为操作系统的一部分已经很久了。但是直到最近Visual Basic程序员才能使用无文档记录特性（undocumented）或者间接使用COM组件或者操作系统的异步部分执行多线程事务。.NET框架组件为开发多线程应用程序，在System.Threading名字空间中提供了全面的支持。 本文讨论多线程的好处以及怎样使用Visual Basic .NET开发多线程应用程序。尽管Visual Basic .NET和.NET框架组件使开发多线程应用程序更容易，但是本文作了调整使其适合高级读者和希望从早期Visual Basic转移到Visual Basic .NET的开发人员。 多线程处理的优点 尽管同步应用程序易于开发，但是它们的性能通常比多线程应用程序低，因为一个新的事务必须等待前面的事务完成后才能开始。如果完成某个同步事务的时间比预想的要长，应用程序可能没有响应。多线程处理可以同时运行多个过程。例如，字处理程序能够在继续操作文档的同时执行拼写检查事务。因为多线程应用程序把程序分解为独立的事务，它们能通过下面的途径充分提高性能： l 多线程技术可以使程序更容易响应，因为在其它工作继续时用户界面可以保持激活。 l 当前不忙的事务可以把处理器时间让给其它事务。 l 花费大量处理时间的事务可以周期性的把时间让给其它的事务。 l 事务可以在任何时候停止。 l 可以通过把单独事务的优先级调高或调低来优化性能。 明确地建立多线程应用程序的决定依赖于几个因素。多线程最适合下面的情况： 嵌入式学习的八大步骤及方法 一:嵌入式 c 语言 C 语言是嵌入式领域最重要也是最主要的编程语言, 通过大量编程实例重点理解 C 语言的基础编程以及高级编程知识。包括:基本数据类型、数组、指针、结构体、链表、文件操作、队列、栈等。 二:Linux 基础 Linux 操作系统的概念、安装方法,详细了解 Linux 下的目录结构、基本命令、编辑器 VI ,编译器 GCC ,调试器 GDB 和 Make 项目管理工具, Shell Makefile脚本编写等知识, 嵌入式开发环境的搭建。 三:Linux 系统编程 重点学习标准 I/O库, Linux 多任务编程中的多进程和多线程,以及进程间通信(pipe、 FIFO 、消息队列、共享内存、 signal 、信号量等 ,同步与互斥对共享资源访问控制等重要知识,主要提升对 Linux 应用开发的理解和代码调试的能力。 四:Linux 网络编程 计算机网络在嵌入式 Linux 系统应用开发过程中使用非常广泛,通过 Linux 网络发展、 TCP/IP协议、 socket 编程、 TCP 网络编程、 UDP 网络编程、 Web 编程开发等方面入手,全面了解 Linux 网络应用程序开发。重点学习网络编程相关 API ,熟练掌握 TCP 协议服务器的编程方法和并发服务器的实现,了解 HTTP 协议及其实现方法,熟悉 UDP 广播、多播的原理及编程方法,掌握混合 C/S架构网络通信系统的设计,熟悉 HTML , Javascript 等 Web 编程技术及实现方法。 五:数据结构与算法 数据结构及算法在嵌入式底层驱动、通信协议、及各种引擎开发中会得到大量应用, 对其掌握的好坏直接影响程序的效率、简洁及健壮性。此阶段的学习要 多线程编程实例---pthread_join函数详解1 单处理器上的linux多线程，是通过分时操作完成的； 此时互斥锁的作用，只有在时间足够的情况下才能体现出来，即有时线程内需要延时； 否则只有第一个线程不断解锁和获锁，别的线程在第一个线程执行完前无法获得互斥锁。三pthread_join pthread_exit 函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为： extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return)); 第一个参数为被等待的线程标识符，第二个参数为一个用户定义的指针，它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源被收回。一个线程的结束有两种途径，一种是象我们上面的例子一样，函数结束了，调用它的线程也就结束了；另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为： extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__)); 唯一的参数是函数的返回代码，只要pthread_join中的第二个参数thread_return不是NULL，这个值将被传递给thread_return。最后要说明的是，一个线程不能被多个线程等待，否则第一个接收到信号的线程成功返回，其余调用pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。 在这一节里，我们编写了一个最简单的线程，并掌握了最常用的三个函数pthread_create，pthread_join和pthread_exit。下面，我们来了解线程的一些常用属性以及如何设置这些属性。 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 源程序： /*thread_example.c : c multiple thread programming in linux */ #include Java多线程技术及案例 进程和线程： 进程：每个进程都有独立的代码和数据空间（进程上下文），进程间的切换会有较大的开销，一个进程包含1–n个线程。 线程：同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换开销小。 线程和进程一样分为五个阶段：创建、就绪、运行、阻塞、终止。 多进程是指操作系统能同时运行多个任务（程序）。 多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。 Java中多线程的多种实现方式 Java中有多种多线程实现方法，主要是继承https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html,ng.Thread类的方法和 https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html,ng.Runnable接口的方法。 继承Thread类 Thread是https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html,ng包中的一个类，从这个类中实例化的对象代表线程，启动一个新线程需要建立一个Thread实例。 使用Thread类启动新的线程的步骤如下： 1.实例化Thread对象 2.调用start()方法启动线程 构造方法： public Thread(String threadName); public Thread(); 例程： publicclass Thread1extends Thread{//定义一个类继承Thread privateint count=1000; publicvoid run(){//重写run方法 while(true){ System.out.print(count+" "); if(--count==0){ return; } } } publicstaticvoid main(String[] args){ Thread1 th1=new Thread1();//实例化继承了Thread的类 Thread1 th2=new Thread1(); th1.start();//调用start()方法， th2.start(); for(int i=0;i<1000;i++){ System.out.print("A "); } } Linux操作系统实验报告 填写时间：2012年6月6日课程名称Linux操作系统实验教程 实验名称多线程编程 姓名邱爽学号2009221104210047 专业年级09计一 一、实验目的：（1）掌握Linux操作系统中进程和线程的概念 （2）掌握Linux操作系统中多线程编程的基本原理和方法 （3）学会利用创建多线程并实现简单的功能 二、实验设备： 装有Linux操作系统（Ubuntu或Deepin）的PC机一台 三、实验原理： 1、进程与线程的概念 进程与线程都是现代操作系统中程序运行的基本单位，多用户、多任务操作系统利用进程和线程来实现对应用任务的并发性。通俗地讲，进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次并发执行的运行活动，是一种有生命周期的动态实体，是支持程序执行的一种系统机制。在单线成结构进程中，进程作为构成系统的基本实体，及时内部独立的执行单元，又是独立竞争资源的基本单元。在多线程进程中，进程是系统进行资源分配和保护的基本大院，而线程是进程内独立的执行单元，即一条执行路径。线程包含独立的堆栈和处理器及寄存器状态，每个线程共享器所附属进程的所有资源。 线程与进程的关系主要包括以下几个方面： （1）进程是资源分配和管理的基本单位，线程是程序执行的独立单位； （2）进程在执行过程汇总拥有独立的主存空间，而线程不能够独立存在，必须运行在所属进程的地址空间内。 （3）线程属于进程的组成部分，进程课包含多个线程。当进程被撤销是，改进程所产生的线程都会被强制撤销。 2、多线程编程 线程在进程的基础上作进一步抽象，也就是说一个进程分为两个部分：线程集合和资源集合。线程是进程中的动态对象，它是一个独立的控制流，进程中的所有线程将共享进程拥有的资源。 在Linux中，可把线程分为内核线程、内核支持的用户线程和线程库支持的用户线程等3种类型。其中，内核编程负责实现一个指定系统功能；内核支持的用户线程实质上是特殊的进程，能被单独调度和运行；用户进程是通过线程库实现的，内核不参与调度，线程库提供同步和调度方法。 我们做实验所用到的正是多线程编程里的用户线程。每个用户线程都可以有自己的用户栈，即用来保存用户级寄存器上下文以及信号屏蔽等状态信息的主存区。线程库支持的用户线程不是真正的调度实体，内核对他们一无所知，而只是调度用户线程所属的线程，这些进程再通过线程库函数来调度进程内的用户线程。 3、线程控制 （1）线程创建 java线程学习总结1(java thread培训总结1) 1．线程中一些基本术语和概念 (2) 1.1线程的几个状态 (2) 1.2 Daemon线程 (2) 1.3锁的定义 (2) 1.4死锁 (2) 1.5.Java对象关于锁的几个方法 (3) 1.6锁对象(实例方法的锁) (3) 1.7类锁 (4) 1.8.线程安全方法与线程不安全方法 (4) 1.9类锁和实例锁混合使用 (4) 1.10锁的粒度问题 (4) 1.11.读写锁 (5) 1.12 volatile (5) 2．线程之间的通讯 (5) 2.1屏障 (6) 2.2.锁工具类 (6) 2.3.条件变量 (6) 3. Java线程调度 (7) 3.1 Java优先级 (7) 3.2. 绿色线程 (7) 3.3 本地线程 (7) 3.4 Windows本地线程 (7) 3.5线程优先级倒置与继承 (8) 3.6循环调度 (8) 4.线程池 (8) 5工作队列 (9) 6.参考资料 (10) 1．线程中一些基本术语和概念 1.1线程的几个状态 初始化状态 就绪状态 运行状态 阻塞状态 终止状态 1.2 Daemon线程 Daemon线程区别一般线程之处是：主程序一旦结束，Daemon线程就会结束。 1.3锁的定义 为了协调多个并发运行的线程使用共享资源才引入了锁的概念。 1.4死锁 任何多线程应用程序都有死锁风险。当一组线程中的每一个都在等待一个只 有该组中另一个线程才能引起的事件时，我们就说这组线程死锁了。换一个说法就是一组线程中的每一个成员都在等待别的成员占有的资源时候，就可以说这组线程进入了死锁。死锁的最简单情形是：线程 A 持有对象X 的独占锁，并且在等待对象Y 的锁，而线程 B 持有对象Y 的独占锁，却在等待对象X 的锁。除非有某种方法来打破对锁的等待（Java 锁定不支持这种方法），否则死锁的线程将永远等下去。 C 中Socket多线程编程实例 C#中Socket多线程编程实例2010年07月18日星期日10：58 P.M.C#是 微软随着https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html,新推出的一门语言。它作为一门新兴的语言，有着C++的强健，又有着VB等的RAD特性。而且，微软推出C#主要的目的是为了对抗Sun公司 的Java。大家都知道Java语言的强大功能，尤其在网络编程方面。于是，C# 在网络编程方面也自然不甘落后于人。本文就向大家介绍一下C#下实现套接字(Sockets)编程的一些基本知识，以期能使大家对此有个大致了解。首先，我向大家介绍一下套接字的概念。 套接字基本概念： 套接字是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。可以将套接字看作不同主机间的进程进行双向通信的端点，它构成了单个主机内 及整个网络间的编程界面。套接字存在于通信域中，通信域是为了处理一般的 线程通过套接字通信而引进的一种抽象概念。套接字通常和同一个域中的套接 字交换数据(数据交换也可能穿越域的界限，但这时一定要执行某种解释程序)。各种进程使用这个相同的域互相之间用Internet协议簇来进行通信。 套接字可以根据通信性质分类，这种性质对于用户是可见的。应用程序一 般仅在同一类的套接字间进行通信。不过只要底层的通信协议允许，不同类型 的套接字间也照样可以通信。套接字有两种不同的类型：流套接字和数据报套 接字。 套接字工作原理： 要通过互联网进行通信，你至少需要一对套接字，其中一个运行于客户机端，我们称之为ClientSocket，另一个运行于服务器端，我们称之为ServerSocket。 根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过 程可以分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。 多线程编程之一——问题提出 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： 1.void CSingleThreadDlg::OnSleepSixSecond() 2.{ 3.Sleep(6000);//延时6秒 4.} 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。 Win32SDK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、Win32API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。 多线程编程-同步 在上一章节中，我们通过程序示例，见证了单线程世界中不可能发生的事件（一个数既是奇数又是偶数）在多线程环境中是怎样分分钟发生的，我通过细分程序执行步骤，分析了奇异事件发生的过程，并探明了其原因：一个线程在对全局变量gcnt进行两次判读的过程中，另一个线刚好改变了这个变量的值。在多线程编程术语中，称这两个线程同时进入了临界区域。 所谓临界区域，是指多线程环境下两个及以上线程同时执行可能会导致冲突的一段代码。在上一章节的示例中，这几行代码就是一个临界区域： gcnt++; if (gcnt % 2) { if (!(gcnt % 2)) printf("[%d] : %d\n", id, gcnt); } 冲突之所以会发生，是因为临界区域的代码，通常需要很多个CPU指令周期才能完成，其运行过程随时可能被打断(进行了线程调试)，CPU去运行另外的线程，如果这个线程刚好也进入了临界区域，则异常的程序状态极可能会发生。 如果当某个线程进入临界区域，在其退出区域之前，其他的线程无论如何也不能进入该区域，那么冲突就不会发生。Linux提供了这种保证多线程进入临界区域互斥的机制，这正是本章节所要介绍的内容：线程锁。 我们今天的示例程序还是在上一章节的示例上改进而来的，我们的任务就是使用线程锁，保证“一个数既是奇数又是偶数”的奇异事件在多线程环境下也不发生，代码如下： #include 实验8--多线程编程 8.1 实验目的 (1) 掌握多线程编程的特点； (2) 了解线程的调度和执行过程； (3)掌握资源共享访问的实现方法。 8.2 知识要点 8.2.1线程的概念 (1)线程是程序中的一个执行流,多线程则指多个执行流; (2)线程是比进程更小的执行单位,一个进程包括多个线程; (3)Java语言中线程包括3部分:虚拟CPU、该CPU执行的代码及代码所操作的数据。 (4)Java代码可以为不同线程共享，数据也可以为不同线程共享； 8.2.2 线程的创建 (1) 方式1：实现Runnable接口 Thread类使用一个实现Runnable接口的实例对象作为其构造方法的参数，该对象提供了run方法，启动Thread将执行该run方法； (2)方式2：继承Thread类 重写Thread类的run方法； 8.2.3 线程的调度 (1) 线程的优先级 ●取值范围1～10，在Thread类提供了3个常量，MIN_PRIORITY=1、MAX_ PRIORITY=10、NORM_PRIORITY=5； ●用setPriority()设置线程优先级，用getPriority()获取线程优先级； ●子线程继承父线程的优先级，主线程具有正常优先级。 (2) 线程的调度：采用抢占式调度策略，高优先级的线程优先执行，在Java中，系统按照优先级的级别设置不同的等待队列。 8.2.4 线程的状态与生命周期 说明：新创建的线程处于“新建状态”，必须通过执行start()方法，让其进入到“就绪状态”，处于就绪状态的线程才有机会得到调度执行。线程在运行时也可能因资源等待或主动睡眠而放弃运行,进入“阻塞状态”,线程执行完毕，或主动执行stop方法将进入“终止状态”。 8.2.5 线程的同步--解决资源访问冲突问题 (1) 对象的加锁 所有被共享访问的数据及访问代码必须作为临界区，用synchronized加锁。对象的同步代码的执行过程如图8-2所示。 synchronized关键字的使用方法有两种： ●用在对象前面限制一段代码的执行，表示执行该段代码必须取得对象锁。 ●在方法前面，表示该方法为同步方法,执行该方法必须取得对象锁。 (2) wait()和notify()方法 用于解决多线程中对资源的访问控制问题。 ●wait()方法：释放对象锁，将线程进入等待唤醒队列； ●notify()方法：唤醒等待资源锁的线程，让其进入对象锁的获取等待队列。 (3)避免死锁 指多个线程相互等待对方释放持有的锁，并且在得到对方锁之前不会释放自己的锁。 15.3 样例程序 样例1：利用多线程编程编写一个龟兔赛跑程序。 乌龟：速度慢，休息时间短； 并发危险：解决多线程代码中的11 个常见的问题 并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 目录 数据争用忘记同步粒度错误读写撕裂无锁定重新排序重新进入死锁锁保护戳记两步舞曲优先级反转实现安全性的模式不变性纯度隔离并发现象无处不在。服 务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型，而随着多核处理器的日益普及，客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加，有关确保安 全的问题也浮现出来。也就是说，在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时，程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比，正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制，以防发生冲突。另外，通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。 这些附加要求所产生的直接结果是，可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强，这就导致了它们具有不确定性，难于进行预测和测试。 这 些属性之所以让人觉得有些困难，只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门 API，也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念，但如果您现在就 开始执行并发操作，则不会遇到这种情况。本文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战，并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”，因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。当 从多个线程并发访问数据时会发生数据争用（或竞争条件）。特别是，在一个或多个线程写入一段数据的同时，如果有一个或多个线程也在读取这段数据，则会发生 这种情况。之所以会出现这种问题，是因为Windows 程序（如C++ 和Microsoft .NET Framework 第五章补充案例 案例5-1继承Thread类创建多线程 一、案例描述 1、考核知识点 编号：00105002 名称：继承Thread类创建多线程 2、练习目标 ?掌握如何通过继承Thread类实现多线程的创建。 ?掌握Thread类中run()方法和start()方法的使用。 3、需求分析 在程序开发中，会遇到一个功能需要多个线程同时执行才能完成的情况。这时，可以通过继承线程类Thread，并重写Thread类中的run()方法来实现。为了让初学者熟悉如何创建多线程，在案例中将通过继承Thread类方式创建线程，并实现多线程分别打印0~99的数字的功能。 4、设计思路（实现原理） 1)自定义一个类Demo，使其继承Thread类。 2)在Demo类中重写run()方法，在run()方法内编写一个for循环，循环体内打印：“Demo：” +当前循环次数。 3)编写测试类Example01，在Example01类的main()方法中，创建一个Demo对象，并执 行其start()方法，接着编写一个for循环，循环体内打印：“main：”+当前循环次数。 二、案例实现 class Demo extends Thread { public void run() { for (int x = 0; x < 100; x++) { System.out.println("Demo:"+x); } } } public class Example01{ public static void main(String[] args) { Demo d = new Demo(); d.start(); for(int x=0; x<100; x++){ System.out.println("main:"+x); } } } 运行结果如图5-1所示。 图5-1运行结果 三、案例总结 1、通过继承Thread类，并重写Thread类中的run()方法可以实现多线程。 2、Thread类中，提供的start()方法用于启动新线程，线程启动后，系统会自动调用run()方法。 3、main()方法中有一条主线程在运行。 编写Linux下的多线程程序，需要使用头文件pthread.h，连接时需要使用库libpthread.a。 函数pthread_create用来创建一个线程，它的原型为：extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr, void *(*__start_routine) (void *), void *__arg)); 第一个参数为指向线程标识符的指针，第二个参数用来设置线程属性，第三个参数是线程运行函数的起始地址，最后一个参数是运行函数的参数。当创建线程成功时，函数返回0，若不为0则说明创建线程失败。 函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为：extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return)); 第一个参数为被等待的线程标识符，第二个参数为一个用户定义的指针，它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源被收回。 一个线程的结束有两种途径，一种是象我们上面的例子一样，函数结束了，调用它的线程也就结束了；另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为： extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__)); 最简单的线程程序： /* example.c*/ #include 学习MiniGui之多线程机制 MiniGUI在2.0版本之后，有三种运行模式 MiniGUI-Threads，MiniGUI-Processes和 MiniGUI-Standalone。说这些概念之前，我们先来谈谈另外一些很重要的概念，或许对理解上述运行模式有所帮助。请务必耐心看完，因为理论是实践的基础。 GUI(Graphical User Interface)：是用户接口(UI)的一种，提供了用户与电子设备诸如计算机，手持设备的交互。 这里附带提一下User Interface(UI)，也可以称为 HMI(Human Machine Interface)，它在计算机领域指提供给用户的图形，文本，听觉信息，以及用户通过它给应用程序的控制序列(比如键盘击键，鼠标拖动，触摸屏点击等)。UI 的种类有很多，包括上面提到的GUI，另外还有Web-based UI，CLI(Command line interfaces)等。 窗口系统(Window System or Windowing System)：是GUI的一部分，提供了对实现窗口管理器的支持，以及对图形硬件，鼠标键盘的基本支持。鼠标光标也是由窗口系统绘制的。例如Qtopia，X Window System，Y Window System，MiniGUI等。 窗口管理器(Window manager)：计算机软件，在一个GUI的窗口系统中控制窗口的位置和外观，各个窗口的叠加 顺序等。它们与下层的窗口系统一起提供对图形，点设备，和键盘的支持，它们通常被实现成使用widget toolkit来创建。例如KWin，twm，Metacity等。 桌面环境(Desktop environment)：指GUI的一种风格，典型地由图标，窗口，工具栏，文件夹，墙纸和桌面部件组成。提供桌面环境的软件可能也提供了拖放(drag and drop)功能。例如：GNOME，KDE，Xfce等。 部件工具链(widget toolkit)：一个部件的集合用来设计GUIs应用程序。通常由操作系统，窗口系统或窗口管理器 提供一组API，供应用程序访问API来使用部件。比如Qt，GTK+等。 例如，在X窗口系统中，KDE是桌面环境，而X窗口管理器可以是KDE提供的KWin。KDE桌面环境是基于Qt/X11 toolkit开发的。 在MiniGUI中，图形抽象层(GAL)干了与窗口系统一样的事情，还有一个称为DESKTOP的窗口管理器。控件与整体框架构成了一套完整的桌面环境。 上面的内容就说到这里，下面介绍一下三种运行模式，1. MiniGUI-Threads。在这种模式下，MiniGUI本身运行在线程模式下，在启动之初，调用SystemThreads函 数启动了desktop、parsor和timer三个线程。desktop用于管理MiniGUI 窗口中的所有主窗口，包括建立、销毁、显 Java多线程50题 1)什么是线程？ 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。程序员可以通过它进行多处理器编程，你可以使用多线程对运算密集型任务提速。比如，如果一个线程完成一个任务要100毫秒，那么用十个线程完成改任务只需10毫秒。 2)线程和进程有什么区别？ 线程是进程的子集，一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间，而所有的线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混，每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。更多详细信息请点击这里。 3)如何在Java中实现线程？ https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html,ng.Thread类的实例就是一个线程但是它需要调用https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html,ng.Runnable接口来执行，由于线程类本身就是调用的 Runnable接口所以你可以继承https://www.doczj.com/doc/6c17555323.html,ng.Thread类或者直接调用Runnable接口来重写run()方法实现线程。 4)Thread类中的start()和run()方法有什么区别？ 这个问题经常被问到，但还是能从此区分出面试者对Java线程模型的理解程度。start()方法被用来启动新创建的线程，而且start()内部调用了run()方法，这和直接调用run()方法的效果不一样。当你 调用run()方法的时候，只会是在原来的线程中调用，没有新的线程启动，start()方法才会启动新线程。 5)Java中Runnable和Callable有什么不同？ Runnable和Callable都代表那些要在不同的线程中执行的任务。Runnable从JDK1.0开始就有了，Callable是在JDK1.5增加的。它们的主要区别是Callable的call()方法可以返回值和抛出异常，而Runnable的run()方法没有这些功能。Callable可以返回装载有计算结果的Future对象。 6)Java内存模型是什么？ Java内存模型规定和指引Java程序在不同的内存架构、CPU 和操作系统间有确定性地行为。它在多线程的情况下尤其重要。 Java内存模型对一个线程所做的变动能被其它线程可见提供了保证，它们之间是先行发生关系。 ●线程内的代码能够按先后顺序执行，这被称为程序次序 规则。 ●对于同一个锁，一个解锁操作一定要发生在时间上后发 生的另一个锁定操作之前，也叫做管程锁定规则。 ●前一个对Volatile的写操作在后一个volatile的读操作之 前，也叫volatile变量规则。 ●一个线程内的任何操作必需在这个线程的start()调用之 后，也叫作线程启动规则。 ●一个线程的所有操作都会在线程终止之前，线程终止规 C#多线程编程实例实战 问题的提出 所谓单个写入程序/ 多个阅读程序的线程同步问题，是指任意数量的线程访问共享资源时，写入程序（线程）需要修改共享资源，而阅读程序（线程）需要读取数据。在这个同步问题中，很容易得到下面二个要求： 1 ）当一个线程正在写入数据时，其他线程不能写，也不能读。 2 ）当一个线程正在读入数据时，其他线程不能写，但能够读。在数据库应 用程序环境中经常遇到这样的问题。比如说，有n 个最终 用户，他们都要同时访问同一个数据库。其中有m个用户要将数据存入数据库，n-m 个用户要读取数据库中的记录。 很显然，在这个环境中，我们不能让两个或两个以上的用户同时更新同一条记录，如果两个或两个以上的用户都试图同时修改同一记录，那么该记录中的信息就会被破坏。 我们也不让一个用户更新数据库记录的同时，让另一用户读取记录的内容。因为读取的记录很有可能同时包含了更新和没有更新的信息，也就是说这条记录是无效的记录。 实现分析 规定任一线程要对资源进行写或读操作前必须申请锁。根据操作的不同，分为阅读锁和写入锁，操作完成之后应释放相应的锁。将单个写入程序/ 多个阅读程序的要求改变一下，可以得到如下的形式： 一个线程申请阅读锁的成功条件是：当前没有活动的写入线程。 一个线程申请写入锁的成功条件是：当前没有任何活动（对锁而言） 的线程 因此，为了标志是否有活动的线程，以及是写入还是阅读线程，引入一个变量m_nActive ，如果m_nActive > 0 ，则表示当前活动阅读线程的数目，如果 m_nActive=0 ，则表示没有任何活动线程，m_nActive <0 ，表示当前有写入线程在活动，注意m_nActive<0 ，时只能取-1 的值，因为只允许有一个写入线程活动。 为了判断当前活动线程拥有的锁的类型，我们采用了线程局部存储技术(请参阅其它参考书籍) ，将线程与特殊标志位关联起来。 申请阅读锁的函数原型为：public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout ) ，其中的参数为线程等待调度的时间。函数定义如下：public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout ) { // m_mutext 很快可以得到，以便进入临界区m_mutex.WaitOne( ); // 是否有写入线程存在 bool bExistingWriter = ( m_nActive < 0 ); if( bExistingWriter ) { // 等待阅读线程数目加1, 当有锁释放时，根据此数目来调度线程 m_nWaitingReaders++; } else { // 当前活动线程加1 m_nActive++; } m_mutex.ReleaseMutex(); QT多线程的学习 QT通过三种形式提供了对线程的支持。它们分别是，一、平台无关的线程类，二、线程安全的事件投递，三、跨线程的信号-槽连接。 线程类 Qt 包含下面一些线程相关的类： QThread 提供了开始一个新线程的方法 QThreadStorage 提供逐线程数据存储 QMutex 提供相互排斥的锁，或互斥量 QMutexLocker 是一个便利类，它可以自动对QMutex加锁与解锁 QReadWriterLock 提供了一个可以同时读操作的锁 QReadLocker与QWriteLocker 是便利类，它自动对QReadWriteLock加锁与解锁 QSemaphore 提供了一个整型信号量，是互斥量的泛化 QWaitCondition 提供了一种方法，使得线程可以在被另外线程唤醒之前一直休眠。 QWaitCondition 允许线程在某些情况发生时唤醒另外的线程。一个或多个线程可以阻塞等待一QWaitCondition ,用wakeOne()或wakeAll()设置一个条件。wakeOne()随机唤醒一个，wakeAll()唤醒所有。 可重入与线程安全 在Qt文档中，术语“可重入”与“线程安全”被用来说明一个函数如何用于多线程程序。假如一个类的任何函数在此类的多个不同的实例上，可以被多个线程同时调用，那么这个类被称为是“可重入”的。假如不同的线程作用在同一个实例上仍可以正常工作，那么称之为“线程安全”的。 大多数c++类天生就是可重入的，因为它们典型地仅仅引用成员数据。任何线程可以在类的一个实例上调用这样的成员函数，只要没有别的线程在同一个实例上调用这个成员函数。举例来讲，下面的Counter 类是可重入的： class Counter { public: Counter() {n=0;} void increment() {++n;} void decrement() {--n;} int value() const {return n;} private: int n; }; 这个类不是线程安全的，因为假如多个线程都试图修改数据成员n,结果未定义。这是因为c++中的++和--操作符不是原子操作。实际上，它们会被扩展为三个机器指令： 1，把变量值装入寄存器 2，增加或减少寄存器中的值 3，把寄存器中的值写回内存 假如线程A与B同时装载变量的旧值，在寄存器中增值，回写。他们写操作重叠了，导致变量值仅增加了一次。很明显，访问应该串行化：A执行123步骤时不应被打断。使这个类成为线程安全的最简单方法是使用QMutex来保护数据成员： class Counter { public: Counter() { n = 0; } void increment() { QMutexLocker locker(&mutex); ++n; }C语言多线程编程实例
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