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为什么运行程序的时候不能干别的

归档日期:06-24       文本归类:执行例程      文章编辑:爱尚语录

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  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。

  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。

  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。

  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:

  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。

  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:

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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:

  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。

  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:

  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:

  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;

  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;

  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。

  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。

  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。

  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。

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