第 9章 多线程
内容摘要,
1,创建线程
2,实现线程间通信
3,利用线程同步技术保障数据安全
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9.1 创建线程
学习目标
调用 AfxBeginThread（ ） 来启动线程 。
9.1
返回第 9章
程序的实现步骤
1,利用 AppWizard生成程序框架 (ThreadTest )
2,编辑资源
3,添加菜单响应函数
4,编写线程函数
5,在视中输出信息
9.1
步骤 1 生成程序框架 (MenuTest)
1,项目名称, ThreadTest
2,选择单文档界面应用程序（ Single document）
9.1
步骤 2 编辑资源
1.编辑菜单资源
线程 Pop-up 选中
Caption ID
启动线程 ID_THREAD_START
其他任务 ID_TREEAD_OTHER
2.编辑对话框资源
9.1
IDD_DIALOG_THRAED
CDlgThread
步骤 3 添加菜单响应函数
Class Name Objects IDs Messages
1,CThreadTestView ID_THREAD_START COMMAND
2,CThreadTestView ID_TREEAD_OTHER COMMAND
9.1
void CThreadTestView::OnThreadStart()
{
HWND hWnd = GetSafeHwnd();
AfxBeginThread(TreadProc,hWnd,THREAD_PRIORITY_NORMAL);
}
void CThreadTestView::OnThraedOther()
{
CDlgThread dlg;
dlg.DoModal();
}
步骤 4 编写线程函数
1,在视类中添加两个成员变量。并在构造函数中初始化
9.1
class CThreadTestView, public CView
{
……
public,
CString m_strMessage;
int m_iTime;
……
}
CThreadTestView::CThreadTestView()
{
m_strMessage = "没有线程启动 ";
m_iTime = 0;
}
步骤 5 在视中输出信息
9.1
void CThreadTestView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CThreadTestDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
// TODO,add draw code for native data here
char chNumber[6];
itoa(m_iTime,chNumber,10);
pDC->TextOut(30,30,m_strMessage);
pDC->TextOut(30,50,chNumber);
}
2,线程函数 9.1
UINT TreadProc(LPVOID param)
{
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
pView->m_strMessage = "启动了一个线程 ！ ";
while(pView->m_iTime < 20)
{
,:Sleep(1000);
pView->m_iTime ++;
pView->Invalidate();
}
pView->m_iTime =0;
pView->m_strMessage = "线程结束 ！ ";
return 0;
}
基本知识
1,CWnd类的 GetSafeHwnd();返回窗口句柄
2,AfxBeginThread（ ） ;
3,线程函数 （ 返回 UINT）
4,CMainFrame::GetActiveView();
5.,:Sleep(1000);
9.1
9.2 线程间通信
学习目标
1,使用全局变量实现 线程间通信
2.使用消息实现 线程间通信
3.使用 CEvent类实现 线程间通信
9.2
返回第 9章
1,使用全局变量实现线程间通信
在上一节程序的基础上, 进行以下操作,
（ 1） 在, 线程, 菜单中添加菜单项：, 终止线程,, ID_THREAD_STOP。
（ 2） 在 ThreadTestView.cpp文件中添加一个全局变量 threadController,用来
控制线程是否继续 。 添加方法是在 ThreadTestView.cpp的最上面, 在
endif下面添加下面的语句,
volatile int threadController;
（ 3） 在视类中为, 停止线程, 添加消息处理函数 OnThreadStop （ ） 。
9.2
void CThreadTestView::OnThreadStop()
{
threadController = 0;
}
1,使用全局变量实现线程间通信
4,修改 OnThreadStart （ ） 函数, 代码如下所示,
9.2
void CThreadView::OnStartthread()
{
threadController = 1;
HWND hWnd = GetSafeHwnd();
AfxBeginThread(TreadProc,hWnd,THREAD_PRIORITY_NORMAL);
}
5．修改 ThreadProc（）函数的代码，代码如下,
9.2
UINT TreadProc(LPVOID param)
{
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
pView->m_strMessage = "启动了一个线程 ！ ";
while(threadController)
{
,:Sleep(1000);
pView->m_iTime ++;
pView->Invalidate();
}
pView->m_iTime =0;
pView->m_strMessage = "线程结束 ！ ";
return 0;
}
2.使用消息实现线程间通信
（ 1）在 ThreadTestView.h文件中定义消息,
const WM_THREAD_SENDMESS = WM_USER + 20;
（ 2）在 ThreadTestView.h文件中添加消息函数声明,
afx_msg int OnThreadSendmess();
（ 3） 在 ThreadTestView.cpp文件中添加消息映射,
ON_MESSAGE(WM_THREAD_SENDMESS,OnThreadSendmess)
（ 4） OnThreadSendmess()代码如下,
9.2
int CThreadTestView::OnThreadSendmess()
{
m_iTime ++;
Invalidate();
return 0;
}
2.使用消息实现线程间通信
（ 5）修改 ThreadProc（）函数如下,
9.2
UINT TreadProc(LPVOID param)
{
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
pView->m_strMessage = "启动了一个线程 ！ ";
while(threadController)
{
,:Sleep(1000);
,:PostMessage((HWND)param,WM_THREAD_SENDMESS,0,0);
}
pView->m_iTime =0;
pView->m_strMessage = "线程结束 ！ ";
return 0;
}
基本知识
1,PostMessage((HWND)param,WM_THREAD_SENDMESS,0,0);
4.5
3.使用 CEvent类实现线程间通信
（ 1） Event对象：有两种状态：通信状态和非通信状态
（ 2）创建一个 CEvent类的对象很,CEvent threadStart;
他自动的处在未通信状态
（ 3） threadStart.SetEvent(); 使其处于通信状态
（ 4）调用 WaitForSingleObject（） 来监视 CEvent对象的,
,:WaitForSingleObject(threadStart.m_hObject,INFINITE);
9.2
3.使用 CEvent类实现线程间通信
在上一节程序的基础上，进行以下操作,
（ 1）在 ThreadTestView.cpp中,#include "afxmt.h"
（ 2）在 ThreadTestView.cpp中加上下列两个全局变量,
CEvent threadStart;
CEvent threadEnd;
（ 3） 修改 ThreadProc（ ） 函数
（ 4） 修改 OnThreadStart （ ） 函数中的内容 。
（ 5） 修改 OnThreadStop （ ） 函数中的内容 。
（ 6） CThreadTestView添加 WM_CREATE消息处理函数 OnCreate（ ） 。
9.2
void CThreadTestView::OnThreadStart()
{
threadStart.SetEvent();
}
void CThreadTestView::OnThreadStop()
{
threadEnd.SetEvent();
}
3.使用 CEvent类实现线程间通信 9.2 UINT TreadProc(LPVOID param) {
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
,:WaitForSingleObject(threadStart.m_hObject,INFINITE);
pView->m_strMessage = "启动了一个线程 ！ ";
BOOL keepRunning = TRUE;
while (keepRunning)
{
,:Sleep(1000);
int result =,:WaitForSingleObject(threadEnd.m_hObject,0);
if (result == WAIT_OBJECT_0)
keepRunning = FALSE;
,:PostMessage((HWND)param,WM_THREAD_SENDMESS,0,0);
}
pView->m_iTime =0;
pView->m_strMessage = "线程结束 ！ ";
return 0;
3.使用 CEvent类实现线程间通信 9.2
int CThreadTestView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
return -1;
// TODO,Add your specialized creation code here
HWND hWnd = GetSafeHwnd();
AfxBeginThread(TreadProc,hWnd,THREAD_PRIORITY_NORMAL);
return 0;
}
9.3 线程同步
学习目标
1,使用 Critical Section实现 线程同步
2,使用互斥对象（ mutex）实现 线程同步
3,使用信号量（ semaphore实现 线程同步
9.3
返回第 9章
9.3.1 使用 Critical Section
1,CCriticalSection criticalSection；
2,criticalSection.Lock(); //访问前
3,criticalSection.Unlock(); //访问后
9.3
9.3.1 使用 Critical Section
一个 使用 Critical Section 的线程安全类。
9.3
#include "afxmt.h"
class CIntArray
{
private,
int array[10];
CCriticalSection criticalSection;
public,
CIntArray();
~CIntArray() ;
void SetArray(int value);
void GetArray(int dstArray[10]);
};
9.3.1 使用 Critical Section
一个 使用 Critical Section 的线程安全类。
9.3
#include "stdafx.h"
#include "IntArray.h"
CIntArray::CIntArray()
{
}
CIntArray::~CIntArray()
{
}
void CIntArray::SetArray(int value)
{
criticalSection.Lock();
for (int x=0; x<10; ++x)
array[x] = value;
criticalSection.Unlock();
}
void CIntArray::GetArray(int dstArray[10])
{
criticalSection.Lock();
for (int x=0; x<10; ++x)
dstArray[x] = array[x];
criticalSection.Unlock();
}
9.3.1 使用 Critical Section
一个使用 CIntArray的例子。
9.3
（ 1） 使用应用向导创建一个单文档应用程序 （ ThreadTest ） 。
（ 2） 将 CIntArray类的头文件和实现文件中添加到项目中 。
（ 3） 编辑菜单资源
, 线程, 菜单
ID_THREAD_START,, 启动线
程, 。
（ 4） 在视类中添加该菜单项的响应函数
OnThreadStart（ ） 。
9.3.1 使用 Critical Section 9.3
（ 5） 在 ThreadTestView.cpp文件中, 加入下面 6行语句 。
#include "MainFrm.h"
#include "afxmt.h"
#include "IntArray.h"
CIntArray intArray;
int iArray1[10];
nt intSetNumber;
（ 6） 添加下面两个全程函数 。
UINT WriteThreadProc(LPVOID param)
UINT ReadThreadProc(LPVOID param)
（ 7） 在 OnDraw()中添加代码
9.3.1 使用 Critical Section 9.3
UINT WriteThreadProc(LPVOID param)
{
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
for(int i=1; i<=10; i++)
{
intArray.SetArray(i);
intSetNumber = i;
pView->Invalidate();
,:Sleep(2000);
}
return 0;
}
9.3.1 使用 Critical Section 9.3
UINT ReadThreadProc(LPVOID param)
{
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
while(1)
{
intArray.GetArray(iArray1);
pView->Invalidate();
}
return 0;
}
9.3.1 使用 Critical Section 9.3
void CThreadView::OnStartthread()
{
// TODO,Add your command handler code here
HWND hWnd = GetSafeHwnd();
AfxBeginThread(WriteThreadProc,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc,hWnd);
}
9.3.1 使用 Critical Section 9.3
void CThreadTestView::OnDraw(CDC* pDC)
{
char str[70];
strcpy(str,"线程 1 为数组设置的值是, ");
int len = strlen(str);
wsprintf(&str[len],"%d ",intSetNumber);
pDC->TextOut(30,30,str);
strcpy(str,"线程 2 读到的值是,");
for (int i=0; i<10; ++i)
{
int len = strlen(str);
wsprintf(&str[len],"%d ",iArray1[i]);
}
pDC->TextOut(30,50,str);
}
9.3.2 使用使用 Mutex（互斥对象）
将上例中的 critical section替换成 Mutex
9.3
#include "afxmt.h"
class CIntArray
{
private,
int array[10];
CMutex mutex;
public,
CIntArray ();
~ CIntArray ();
void SetArray(int value);
void GetArray(int dstArray[10]);
};
9.3.2 使用使用 Mutex（互斥对象） 9.3
#include "stdafx.h"
#include "CIntArray.h"
CIntArray::CIntArray()
{
}
CIntArray::~CIntArray()
{
}
void CIntArray::SetArray(int value)
{
CSingleLock singleLock(&mutex);
singleLock.Lock();
for (int x=0; x<10; ++x)
array[x] = value;
}
void CIntArray::GetArray(int dstArray[10])
{
CSingleLock singleLock(&mutex);
singleLock.Lock();
for (int x=0; x<10; ++x)
dstArray[x] = array[x];
}
9.3.3 使用信号量（ Semaphore）
（ 1） 创建信号量
CSemaphore Semaphore(2,2);
（ 2） 创建一个 CSingleLock对象
CSingleLock singleLock(semaphore);
（ 3） 减小信号量计数器
singleLock.Lock();
（ 4） 增加信号量计数器
singleLock.Unlock ();
9.3
使用信号量的一个例子
1,修改 CIntArray类
9.3
#include "afxmt.h"
class CIntArray
{
private,
int array[10];
CMutex mutex;
CSemaphore *semaphore;
public,
CIntArray ();
~ CIntArray ();
void SetArray(int value);
void GetArray(int dstArray[10]);
};
使用信号量的一个例子
1,修改 CIntArray类
9.3
CIntArray::CIntArray()
{
semaphore = new CSemaphore(2,2);
}
CIntArray::~CIntArray()
{
delete semaphore;
}
void CIntArray::SetArray(int value)
{
CSingleLock singleLock(&mutex);
singleLock.Lock();
for (int x=0; x<10; ++x)
array[x] = value;
}
void CIntArray::GetArray(int dstArray[10])
{
CSingleLock singleLock(semaphore);
singleLock.Lock();
for (int x=0; x<10; ++x)
dstArray[x] = array[x];
Sleep(2000);
}
使用信号量的一个例子
2,修改 CthreadTestView.cpp文件的开始部分
9.3
#include "MainFrm.h"
#include "afxmt.h"
#include "IntArray.h"
CIntArray intArray;
int iArray1[10];
int iArray2[10];
int iArray3[10];
int iArray4[10];
int iArray5[10];
int iArray6[10];
int iArray7[10];
int intSetNumber;
使用信号量的一个例子
3,改写视类中的 OnThreadStart（ ） 函数
9.3
void CThreadTestView::OnThreadStart()
{
// TODO,Add your command handler code here
HWND hWnd = GetSafeHwnd();
AfxBeginThread(WriteThreadProc,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc1,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc2,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc3,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc4,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc5,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc6,hWnd);
AfxBeginThread(ReadThreadProc7,hWnd);
}
使用信号量的一个例子
4,添加另外 6个线程函数
9.3
UINT ReadThreadProc2(LPVOID param)
{
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
while(1)
{
intArray.GetArray(iArray2);
pView->Invalidate();
}
return 0;
}
使用信号量的一个例子
9.3
UINT ReadThreadProc3(LPVOID param)
{
CThreadTestApp *pApp=(CThreadTestApp *) AfxGetApp();
CMainFrame *pMainFrame = (CMainFrame *)pApp->GetMainWnd();
CThreadTestView *pView = (CThreadTestView *) pMainFrame->GetActiveView();
while(1)
{
intArray.GetArray(iArray3);
pView->Invalidate();
}
return 0;
}
…………,,
…………,,
5,改写视类的 OnDraw（ ） 函数
使用信号量的一个例子
9.3 void CThreadTestView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CThreadTestDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
// TODO,add draw code for native data here
char str[70];
strcpy(str,"写线程为数组设置的值是, ");
int len = strlen(str);
wsprintf(&str[len],"%d ",intSetNumber);
pDC->TextOut(30,30,str);
strcpy(str,"读线程 1 读到的值是,");
for (int i=0; i<10; ++i)
{
int len = strlen(str);
wsprintf(&str[len],"%d ",iArray1[i]);
}
pDC->TextOut(30,50,str);
返回第 9章