Windows进程通信——创建线程

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-06-14 02:52 671阅读 0赞

## 1. 概述 ##

在Windows环境下创建线程使用的方法主要由如下几种：

CreateThread：CreateThread是Windows的API函数，提供操作系统级别的创建线程的操作，且仅限于工作者线程。不调用MFC和RTL的函数时，可以用CreateThread，其它情况不要轻易使用。在使用的过程中要考虑到进程的同步与互斥的关系（防止死锁）。  
beginthread，beginthreadex：MS的C/C++运行期库函数，是对C Runtime库的扩展SDK函数，首先针对C Runtime库做了一些初始化的工作，以保证C Runtime库工作正常。然后，调用CreateThread真正创建线程。  
AfxBeginThread：MFC中线程创建的MFC函数，首先创建了相应的CWinThread对象，然后调用CWinThread::CreateThread，在CWinThread::CreateThread中，完成了对线程对象的初始化工作，然后，调用\_beginthreadex（AfxBeginThread相比较更为安全）创建线程。它简化了操作或让线程能够响应消息，即可用于界面线程，也可以用于工作者线程，但要**注意不要在一个MFC程序中使用\_beginthreadex()或CreateThread()**。

## 2. 创建线程API和实例 ##

1. CreateThread()，它的函数原型为

HANDLE CreateThread(
      _In_  SEC_ATTRS        SecurityAttributes,
      _In_  ULONG            StackSize,
      _In_  SEC_THREAD_START StartFunction,
      _In_  PVOID            ThreadParameter,
      _In_  ULONG            CreationFlags,
      _Out_ PULONG           ThreadId
    );

**lpThreadAttributes：**  
指向SECURITY\_ATTRIBUTES型态的结构的指针。在Windows 98中忽略该参数。在Windows NT中，NULL使用默认安全性，不可以被子线程继承，否则需要定义一个结构体将它的bInheritHandle成员初始化为TRUE  
**dwStackSize：**  
设置初始栈的大小，以字节为单位，如果为0，那么默认将使用与调用该函数的线程相同的栈空间大小。任何情况下，Windows根据需要动态延长堆栈的大小  
**lpStartAddress：**  
指向线程函数的指针  
**lpParameter：**  
向线程函数传递的参数，是一个指向结构的指针，不需传递参数时，为NULL  
**dwCreationFlags ：**  
线程标志,可取值如下：  
**CREATE\_SUSPENDED(0x00000004)：**  
创建一个挂起的线程，线程不立即执行，需要调用ResumeThread函数才能执行  
**0：**  
表示创建后立即激活  
**lpThreadId:**  
保存新线程的id

**使用实例**

DWORD WINAPI my_tic_count(LPVOID m_pParam);	//必须定义成这种格式
    
    //CreateThread()调用的线程线程函数，没有延迟
    HANDLE m_hCreateThread = ::CreateThread(NULL,	//使用默认的安全属性
    	NULL,			//使用的栈的大小，NULL使用创建线程进程的栈大小
    	my_tic_count,		//线程函数的函数地址
    	&Total_num,		//传递给线程的参数
    	NULL,			//线程的启动类型
    	NULL);			//新线程的id
    
    //方法1 CreateThread()调用的线程线程函数
    DWORD WINAPI my_tic_count(LPVOID m_pParam)
    {
    	cout << "CreateThread() count:" << endl;
    	int* Total_num = (int*)m_pParam;
    	for (int i=0; i<(*Total_num); ++i)
    	{
    		count = i;
    		cout << count << "\t";
    	}
    	cout << "\n";
    
    	return 0;
    }

2. \_beginthread()，它的函数原型为

uintptr_t _beginthread(void(*start_address)(void *),
            unsigned stack_size,
    	void *arglist
    );

**start\_address：**  
新线程的起始地址 ，指向新线程调用的函数的起始地址  
**stack\_size：**  
新线程的堆栈大小，可以为0  
**arglist： **  
传递给线程的参数列表，无参数是为NULL

使用需要添加\#include <process.h>，**使用实例**

void my_beginthread(void* m_pParam);	//线程函数需要定义成这样
    
    HANDLE m_hbeginthread = (HANDLE)_beginthread(my_beginthread, NULL, &Total_num);
    
    //方法2 _beginthread()调用的线程线程函数
    void my_beginthread(void* m_pParam)
    {
    	cout << "_beginthread() count:" << endl;
    	int* Total_num = (int*)m_pParam;
    	for (int i = 0; i < (*Total_num); ++i)
    	{
    		count = i;
    		cout << count << "\t";
    	}
    	cout << "\n";
    }

3. \_beginthreadex()，它的函数原型为

uintptr_t _beginthreadex( // NATIVE CODE
       void *security,
       unsigned stack_size,
       unsigned ( __stdcall *start_address )( void * ),
       void *arglist,
       unsigned initflag,
       unsigned *thrdaddr 
    );

**security：**  
安全属性，NULL为默认安全属性  
**stack\_size：**  
指定线程堆栈的大小。如果为0，则线程堆栈大小和创建它的线程的相同。一般用0  
**start\_address：**  
指定线程函数的地址，也就是线程调用执行的函数地址(用函数名称即可，函数名称就表示地址)  
**arglist：**  
传递给线程的参数的指针，可以通过传入对象的指针，在线程函数中再转化为对应类的指针  
**initflag：**  
线程初始状态，0:立即运行；CREATE\_SUSPEND：suspended（悬挂）  
**thrdaddr：**  
用于记录线程ID的地址

使用实例：

unsigned int WINAPI my_beginthreadex(void* m_pParam);	//线程函数需要定义成这样
    
    HANDLE m_hbeginthreadex = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, NULL, my_beginthreadex, &Total_num, CREATE_SUSPENDED, NULL);
    
    //方法3 _beginthreadex()调用的线程线程函数
    unsigned int WINAPI my_beginthreadex(void* m_pParam)
    {
    	cout << "_beginthreadex() count:" << endl;
    	int* Total_num = (int*)m_pParam;
    	for (int i = 0; i < (*Total_num); ++i)
    	{
    		count = i;
    		cout << count << "\t";
    	}
    	cout << "\n";
    
    	return 0;
    }

4. AfxBeginThread()。在MFC中，用户界面线程和工作者线程都是由AfxBeginThread创建的，MFC提供了两个重载版的AfxBeginThread，一个用于用户**界面线程**，另一个用于**工作者线程**，分别的函数原型为

工作线程：

CWinThread* AfxBeginThread( 
       AFX_THREADPROC pfnThreadProc, 
       LPVOID pParam, 
       int nPriority = THREAD_PRIORITY_NORMAL, 
       UINT nStackSize = 0, 
       DWORD dwCreateFlags = 0, 
       LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs = NULL  
    );

**pfnThreadProc : **  
线程的入口函数，声明一定要如下： UINT MyThreadFunction(LPVOID pParam），不能设置为NULL  
**pParam : **  
传递入线程的参数，注意它的类型为：LPVOID，所以我们可以传递一个结构体入线程.  
**nPriority : **  
线程的优先级，一般设置为 0 .让它和主线程具有共同的优先级.  
**nStackSize : **  
指定新创建的线程的栈的大小.如果为 0，新创建的线程具有和主线程一样的大小的栈  
**dwCreateFlags : **  
指定创建线程以后，线程有怎么样的标志.可以指定两个值：  
**CREATE\_SUSPENDED : **  
线程创建以后，会处于挂起状态，直到调用：ResumeThread  
**0 : **  
创建线程后就开始运行.  
**lpSecurityAttrs : **  
指向一个 SECURITY\_ATTRIBUTES 的结构体，用它来标志新创建线程的安全性.如果为 NULL  
**返回值：**  
一个指向新线程的线程对象的指针

界面线程：

CWinThread* AfxBeginThread( 
       CRuntimeClass* pThreadClass, 
       int nPriority = THREAD_PRIORITY_NORMAL, 
       UINT nStackSize = 0, 
       DWORD dwCreateFlags = 0, 
       LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs = NULL  
    );

**pThreadClass：**  
从CWinThread派生的RUNTIME\_CLASS类；  
**nPriority：**  
指定线程优先级，如果为0，则与创建该线程的线程相同；  
**nStackSize：**  
指定线程的堆栈大小，如果为0，则与创建该线程的线程相同；  
**dwCreateFlags：**  
一个创建标识，如果是CREATE\_SUSPENDED，则在悬挂状态创建线程，在线程创建后线程挂起，否则线程在创建后开始线程的执行。  
**lpSecurityAttrs：**  
表示线程的安全属性，NT下有用。

**使用实例**

UINT MyThreadFunction(LPVOID m_pParam);
    
    ::AfxBeginThread(MyThreadFunction, NULL, NULL, NULL, NULL);
    
    //方法4 AfxBeginThread()调用的线程线程函数
    UINT MyThreadFunction(LPVOID m_pParam)
    {
    	cout << "_beginthreadex() count:" << endl;
    	int* Total_num = (int*)m_pParam;
    	for (int i = 0; i < (*Total_num); ++i)
    	{
    		count = i;
    		...
    	}	
    	return 0;
    }

**补充：**  
在上面的示例中我都将返回值转换为了HANDLE类型，目的无非是为了得到现成的资源标识，进而方便进行管理。在对线程进行管理的时候这里使用的API主要有ResumeThread函数、SuspendThread函数和ExitThread()函数，这些函数在字面意思已经很清楚了，分别是回复线程、线程暂停、结束线程。但是在实际使用过程中下面的两点需要注意：

（1）对于ResumeThread函数  
在暂停状态中创建一个线程，就能够在线程有机会执行任何代码之前改变线程的运行环境（如优先级）。一旦改变了线程的环境，必须使线程成为可调度线程。要进行这项操作，可以调用ResumeThread，将调用CreateThread函数时返回的线程句柄传递给它（或者是将传递给CreateProcess的ppiProcInfo参数指向的线程句柄传递给它）：如果ResumeThread函数运行成功，它将返回线程的前一个暂停计数，否则返回0xFFFFFFFF。单个线程可以暂停若干次。如果一个线程暂停了3次，它必须恢复3次，然后它才可以被分配给一个CPU。   
（2）对于SuspendThread函数  
当创建线程时，除了使用 CRETE\_SUSPENDED也可以调用SuspendThread函数来暂停线程的运行：任何线程都可以调用该函数来暂停另一个线程的运行（只要拥有线程的句柄）。线程可以自行暂停运行，但是不能自行恢复运行。与ResumeThread一样SuspendThread返回的是线程的前一个暂停计数。线程暂停的最多次数可以是MAXIMUM\_SUSPEND\_COUNT次（在WinNT. h中定义为127）。注意，SuspendThread与内核方式的执行是异步进行的，但是在线程恢复运行之前，不会发生用户方式的执行。在实际环境中，调用SuspendThread时必须小心，因为不知道暂停线程运行时它在进行什么操作。如果线程试图从堆栈中分配内存，那么该线程将在该堆栈上设置一个锁。当其他线程试图访问该堆栈时，这些线程的访问就被停止，直到第一个线程恢复运行。