多线程编程基础

线程：进程上下文中执行的代码序列，又名轻量级进程。

在支持多线程的系统中，进程成为资源分配和保护的实体，线程是被调度执行的基本单元。进程是拥有资源的最小单位。

线程的分类

1）核心态线程（内核级线程）：所有管理操作都是有操作系统内核完成的

2）用户态线程（用户级线程）：一般我们操作的线程都是用户态线程。由用户级实现的线程 库来支持

用户级线程特征

1）用户级线程的创建和管理等操作无需内核参与，操作更快

2）并行性不高，一个线程被系统阻塞后，整个进程被阻塞

 

内核级线程特征

1）并行性高：多个线程可被提供是调度，充分利用多核处理器

2）创建和管理代价高

 

多线程（同一时刻可运行多个线程）优点

1）创建一个线程比创建一个进程的代价小

2）线程的切换比进程间的切换代价小

3）充分利用多核处理器

4）数据共享：使得线程之间的通信比进程间的通信更高效

5）快速响应特性：在系统繁忙的情况下，进程通过独立的线程及时响应用户的输入

 

Windows显示主要使用Win32 API实现

windows常用线程操作函数：创建线程函数、管理线程函数、终止线程函数、线程同步函数

线程必须从指定的函数开始，也就是这个函数其实就是线程的入口函数

DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID IpvThreadParm);

线程创建函数是Windows API标准函数

HANDLE CreateThread(

LPSECURITY_ATTRIBUTES  IpThreadAttributes //安全属性，设为null就可以

SIZE_T                 dwStackSize,     //内存的大小，栈的大小  可以为0

LPTHREAD_START_ROUTINE IpStartAddress,  //函数的指针，指向线程函数

LPVOID                 IpParameter,     //传递的参数，可以为空

DWORD                  dwCreationFlags,  //创建标志，只能为0或者CREATE_SUSPENDED.0表示创建之后就会执行，CREATE_SUSPENDED表示创建之后处于挂起状态（观其计数器为1）

LPDWORD                IpThreadId        //线程的ID好，可以不写

);//返回值是句柄

_beginthread函数是vc里面创建线程的函数。里面的实质还是API的创建函数

hThread=_beginthread(

void(*strat_address)(void *),//线程函数的指针

unsigned stack_size,  //栈的大小

void *arglist //参数列表

);

 示例

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#include<process.h>
#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;

void ThreadFunc1(PVOID param){
    while(1){
        Sleep(1000);
        cout<<"This is ThreadFunc1"<<endl;
    }
}

void ThreadFunc2(PVOID param){
    while(1){
        Sleep(1000);
        cout<<"This is ThreadFunc2"<<endl;
    }
}

int main(){
    int i=0;
    _beginthread(ThreadFunc1,0,NULL);
    _beginthread(ThreadFunc2,0,NULL);
    
    Sleep(3000);
    cout<<"end"<<endl;
    cin>>i;//这句话是为了让主程序停止在这里
    
    return 0; 
}

线程是一个函数的表示方法

在时间片轮转中，主线程有优先权（主线程结束，子线程自动结束）,跟编译器有关

main是主线程,另外两个是子线程，主线程走自己的，子线程也走自己的,三个线程同时执行

主线程死掉，子线程自动结束,三个线程是独立的。

这三个线程加上其余计算机上的线程一起在windows中进行调度,所以即便是先创建线程1，再创建线程2，但是也有可能先执行线程2再执行线程1.所以多次运行结果会不同

在分配给CPU区域的时候，该CPU可能将其挂起等等操作。队列也不同。最后结果可能就千差万别。需要使用更多的函数，使得线程满足我们自己的需求

进程中的每个线程都有挂起计数器。当挂起计数器为0时，线程被执行；当挂起计数器大于0时，调度器不去调取该线程

挂起线程函数  挂起计数器加1

DWORD SuspendThread(

HANDLE hThread;//线程函数的句柄

);

解挂函数   挂起计数器减1

DWORD ResumeThread(

HANDLE hThread  //线程函数的句柄

);

线程终结函数

线程内部终结线程

VOID ExitThread(DWORD dwExitCode);//参数：退出码（线程以什么方式退出）

在线程外终结线程

BOOL TerminateThread(//返回值bool表示执行成功还是失败

HANDLE hThread,  //被终止的线程的函数名（句柄）

DWORD dwExitCode //退出码

);

示例

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;

DWORD WINAPI FunOne(LPVOID param){
    while(true){
        Sleep(1000);
        cout<<"hello!";
    }
    return 0;
}

DWORD WINAPI FunTwo(LPVOID param){
    while(true){
        Sleep(1000);
        cout<<"world!";
    }
    return 0;
}

int main(){
    int input=0;
    HANDLE hand1=CreateThread(NULL,0,FunOne,(void *)&input,CREATE_SUSPENDED,NULL); 
    HANDLE hand2=CreateThread(NULL,0,FunTwo,(void *)&input,CREATE_SUSPENDED,NULL); 
    
    while(true){
        cin>>input;
        if(input==1){
            ResumeThread(hand1);
            ResumeThread(hand2);
        }
        else {
            SuspendThread(hand1);
            SuspendThread(hand2); 
        }
    }
    
    TerminateThread(hand1,1);
    TerminateThread(hand2,1);
    return 0;
}