C++的MFC线程技术

进程和线程的关系

程序→运行→进程
一个进程至少有一个线程,一个进程可以有多个线程
简单的程序设计,一个进程一个线程,即主线程,若主线程需要进行大量运算时,会影响对话框的其他操作,表现为程序未响应的阻塞状态。
高级的程序设计,一个进程多个线程

一、 创建(启动)线程

//创建线程函数
AfxBeginThread()
//线程函数
typedef UINT(AFX_CDECL *AFX THREADPROC)(LPVOID);

在VS上利用基于对话框的MFC编程,建立名为Demo的项目,如下窗口:


其中,从左到右的静态文本框,分别改ID为:IDC_OUTPUT_1、IDC_OUTPUT_2、IDC_OUTPUT_3。按钮默认。

1、button1直接用主线程

Demodlg.cpp中修改button1函数

//直接用主线程
void CDemoDlg::OnBnClickedButton1()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码
  for(int i=1; i<=100; i++)
  {
    SetDlgItemInt(IDC_OUTPUT_1, i);
    Sleep(1000);//等待1s
  }
}

运行:结果在点击button1后,程序发生阻塞如下图:


2、button2中调用线程函数:

Demodlg.h中声明线程函数(必须是全局):

//线程函数的名字可以任意,但是返回类型和参数必须如下
UINT DemoA(LPVOID pParam);

// CDemoDlg对话框
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  ....
}

Demodlg.cpp中定义线程函数

UINT DemoA(LPVOID pParam)
{
  for(int m=1; m<=100; m++)
  {
    //全局调用,获得主窗口的句柄
    ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT_2, m,false);
    Sleep(500);
  }
  return 0:
}

Demodlg.cpp中修改button2函数

void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码
  //调用线程
  AfxBeginThread (DemoA, NULL);//NULL:不传递线程函数的pParam参数,pParam参数
}

这次运行后,就可以操作其他事件,不会发生阻塞。

3、button3中再调用线程函数DemoB:

创建方法类似,不再赘述。运行后button2、button3能独立操作。

补充:

SetDlgItemInt函数的定义如下,该函数将uValue的值设为对话框控件的文本:

/*
(1)hDlg:指向对话框窗口的句柄。
(2)nIDDlgItem:要改变其文本的控件ID。
(3)uValue:指向要设置的值。
(4)bSigned:指定uValue是否为一个有符号的值。
*/
BOOL SetDlgItemInt(HWND hDlg,int nIDDlgItem,UINT uValue,BOOL bSigned);

二、 线程控制

线程的控制主要有:启动线程、暂停(挂起)线程、继续线程、终止线程。
将案例一的窗口修改如下,之前的button2改为启动,依次再添加暂停、继续、停止键:


Demodlg.cpp中定义全局变量用于保存线程指针:

CWinThread* g_pThreadA;

Demodlg.cpp构造函数中初始化指针为NULL

CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_ThreadA = NULL:
}

Demodlg.cpp中完善案例一button2中的线程启动函数:

void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码]
  if (g_pThreadA == NULL)
  {
    g_pThreadA = AfxBeginThread(DemoA, NULL);
  }
  else
  {
    AfxMessageBox(T("线程已经启动!"));
  }
 }
1、暂停线程

Demodlg.cpp中修改“暂停”按钮事件函数:

void CDemoDlg::OnBnClickedButtonSuspend()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码
  if(g_pThreadA == NULL)
  {
    AfxMessageBox(T("线程不存在!"));
  }
  else
  {
    g-pThreadA->SuspendThread(); //暂停,挂起
  }
}
2、继续线程

Demodlg.cpp中修改“继续”按钮事件函数:

void CDemoDlg::OnBnClickedButtonResume()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码
  if(g_pThreadA == NULL)
  {
    AfxMessageBox(T("线程不存在!"));
  }
  else
  {
    g-pThreadA->ResumeThread(); //暂停,挂起
  }
}
3、终止线程

Demodlg.cpp中再定义一个BOOL类型的全局变量

CWinThread* g_pThreadA;
BOOL g_bRunningA;

Demodlg.cpp构造函数中初始化g_bRunningA变量

CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_ThreadA = NULL:
  g_bRunningA = FALSE;
}

Demodlg.cpp中完善button2按钮的启动函数

void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码]
  if (g_pThreadA == NULL)
  {
    g_pThreadA = AfxBeginThread(DemoA, NULL);
    g_bRunningA = TRUE;
  }
  else
  {
    AfxMessageBox(T("线程已经启动!"));
  }
 }

Demodlg.cpp中修改“终止”按钮事件函数:

void CDemoDlg::OnBnClickedEnd()
{
  if(g_pThreadA == NULL)
  {
    AfxMessageBox(T("线程不存在!"));
  }
  else
  {
    g_bRunningA = FALSE;
  }
 }

Demodlg.cpp中修改线程函数:

UINT DemoA(LPVOID pParam)
{
  for(int m=1; m<=100; m++)
  {
    if(!g_bRunningA)  break;
    //全局调用,获得主窗口的句柄
    ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT_2, m,false);
    Sleep(500);
  }
  g_pThreadA = NULL;
  g_bRunningA = FALSE;
  return 0:
}

运行:能够暂停、继续、终止线程。

三、 线程同步

线程同步:一次只允许一个线程对共享资源进行操作。
在VS上利用基于对话框的MFC编程,建立名为Demo的项目,如下窗口:

1、建立第一个线程

Demodlg.h中声明线程函数:

//ThreadProcA为函数名,可以任意
UINT ThreadProcA(LPVDID pParam);
// CDemoDlg对话框
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  ....
}

Demodlg.cpp中定义线程函数:

//定义两个全局变量作为共享资源
int k = 1;
int total = 0:
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

Demodlg.cpp中修改button1的事件函数调用线程:

void CDemoDlg::OnBnClickedButton1()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码
  AfxBeginThread(ThreadProcA, NULL);
}
2、新建按钮调用第二个线程函数


Demodlg.h中声明线程函数ThreadProcB:

//ThreadProcA为函数名,可以任意
UINT ThreadProcA(LPVDID pParam);
//ThreadProcB为函数名,可以任意
UINT ThreadProcB(LPVDID pParam);
// CDemoDlg对话框
class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  ....
}

Demodlg.cpp中定义线程函数ThreadProcB:

UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

Demodlg.cpp中修改button2的事件函数调用线程:

void CDemoDlg::OnBnClickedButton2()
{
  // TODO:在此添加控件通知处理程序代码
  AfxBeginThread(ThreadProcB, NULL);
}
运行结果:

如果按完button1后,一段时间后按button2,则显示200000000,符合预期;
如果按完button1后,立即按button2,显示结果不可预知。这是因为另一个按钮button2用了button1线程函数中ktotal变量的中间结果。

分析:

下述线程函数的循环体为临界区域代码:

k = k*2:
k = k/2;
total += k;

每个线程函数进入临界区域代码前应该加锁,执行完临界区域代码后要解锁。

3、线程同步的方法

线程同步的方法主要有4中:临界区CCriticalSection、互斥量CMutex、信号量CSemahore、事件CEvent

①临界区(关键区)

Demodlg.cpp中定义全局指针变量g_pCS指向临界区对象:

CCriticalSection* g_pCS;

Demodlg.cpp构造函数中创建临界区对象

CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_pCS = new CCriticalSection();//有new就要有delete
}

Demodlg.h中声明析构函数~CDemoDlg()

class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //构造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //标准构造函数
  ~CDemoDlg();//析构函数
  //对话框数据
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

Demodlg.cpp中定义析构函数~CDemoDlg()

CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pCS;
  g_pCS = NULL;
} 

Demodlg.cpp线程函数中给临界区代码加锁:

//线程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    g_pCS->Lock();//加锁
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
    g_pCS->Unlock();//解锁
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}


//线程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    g_pCS->Lock();//加锁
    k = k*2:
    k = k/2;
    total += k;
    g_pCS->Unlock();//解锁
  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

结果:运行速度变慢,但结果正确。是4种方法中运算最快的!

②互斥量

Demodlg.cpp中定义全局指针变量g_pMutex指向互斥量对象:

CMutex* g_pMutex;

Demodlg.cpp构造函数中创建互斥量对象

CDemoDlg::CDemoDlg(CWnda pParent /*-NULL*/)
:CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
  mhIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINPRAME);
  g_pMutex = new CMutex();//有new就要有delete
}

Demodlg.h中声明析构函数~CDemoDlg()

class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //构造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //标准构造函数
  ~CDemoDlg();//析构函数
  //对话框数据
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

Demodlg.cpp中定义析构函数~CDemoDlg()

CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pMutex;
  g_pMutex = NULL;
} 

Demodlg.cpp线程函数中给临界区代码加锁:

//线程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pMutex) ;
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }

  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}


//线程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pMutex) ;
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

运行结果:显示结果正确,运算特别慢。

③信号量

Demodlg.cpp中定义全局指针变量g_pSemaphore指向信号量对象:

CSemaphore* g_pSemaphore;

Demodlg.cpp构造函数中创建信号量对象

CDemoD1g::CDemoDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
   m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR MAINFRAME):
   g_pSemaphore = new CSemaphore(1,1);//初始计数是1,最大计数是1,实际上信号量很复杂,可以用于复杂的线程同步。
}

Demodlg.h中声明析构函数~CDemoDlg()

class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //构造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //标准构造函数
  ~CDemoDlg();//析构函数
  //对话框数据
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

Demodlg.cpp中定义析构函数~CDemoDlg()

CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pSemaphore;
  g_pSemaphore = NULL;
} 

Demodlg.cpp线程函数中给临界区代码加锁,和互斥量代码非常相似:

//线程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pSemaphore) ;
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }

  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}


//线程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pSemaphore) ;
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
    }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

运行结果:显示结果正确,运算特别慢。

④事件

Demodlg.cpp中定义全局指针变量g_pEvent指向事件对象:

CEvent* g_pEvent;

Demodlg.cpp构造函数中创建事件对象

CDemoD1g::CDemoDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialogEx(CDemoDlg::IDD, pParent)
{
   m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR MAINFRAME):
    g_pEvent = new CEvent(TRUE);
}

Demodlg.h中声明析构函数~CDemoDlg()

class CDemoDlg: public CDialogEx
{
  //构造
  public:
  CDemoDlg(CWnd* pParent = NULL) ; //标准构造函数
  ~CDemoDlg();//析构函数
  //对话框数据
  enum { IDD = IDD_DEMO_DIALOG };
  .......
}

Demodlg.cpp中定义析构函数~CDemoDlg()

CDemoDlg::~CDemoDlg()
{
  delete g_pEvent;
  g_pEvent = NULL;
} 

Demodlg.cpp线程函数中给临界区代码加锁:

//线程一
UINT ThreadProcA(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pEvent) ;
  for(int j=1; j<=100000000; j++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
      g_pEvent->SetEvent();//发信号给其他线程
    }

  }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}


//线程二
UINT ThreadProcB(LPVOID pParam)
{
  CSingleLock singleLock(g_pEvent) ;
  for(int i=1; i<=100000000; i++)
  {
    singleLock.Lock();
    if(singleLock.IsLocked())
    {
      k = k*2:
      k = k/2;
      total += k;
      singleLock.Unlock();
      g_pEvent->SetEvent();//发信号给其他线程
    }
  ::SetDlgItemInt(AfxGetApp()->mpMainWnd->mhWnd, IDC_OUTPUT, total,false);
  return 0;
}

运行结果:显示结果正确,运算特别慢。
4种方法种最快的是临界区对象。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,496评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,407评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,632评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,180评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,198评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,165评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,052评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,910评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,324评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,542评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,711评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,424评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,017评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,668评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,823评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,722评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,611评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.C和C++的区别?C++的特性?面向对象编程的好处? 答:c++在c的基础上增添类,C是一个结构化语言,它的重...
    杰伦哎呦哎呦阅读 9,515评论 0 45
  • 1.面向对象的程序设计思想是什么? 答:把数据结构和对数据结构进行操作的方法封装形成一个个的对象。 2.什么是类?...
    少帅yangjie阅读 4,999评论 0 14
  • 1岁半的元元已经能说很多词了, 比如“不要”、“小车车”、“校”、“下”、“尿”、“水”、“鞋”、“币”、“谢谢”...
    若汐_44ae阅读 163评论 0 0
  • 办公室里弥漫着烟雾的气息,室内的温暖如春与外面的寒冬形成了鲜明的对比,狂风和雪花叫嚣着要压倒一切,无奈这个...
    郭家二少阅读 251评论 0 0