C++多线程编程（真实入门！）

前言

本篇博客使用的库：<windows.h> 提供的线程api（当然是使用操作系统自己提供的线程库的最好了啊）（关于线程函数的>官方文档<）

看博客前需要一些基本条件条件：

1. 对线程有基本的理解
2. 简单的C++面向过程编程能力

博客主要内容：

1. 创造单个简单的线程。
2. 创造单个带参数的线程。
3. 如何等待线程结束。
4. 创造多个线程，并使用互斥量来防止资源抢占。

会使用之后，直接跳到“汇总”，复制模板来用就行
相关博客：实现一个简单的线程池

线程教程

创建一个线程：CreateThread()

1. 函数声明

//返回值：一个HANDLE类型的值，表示线程的句柄，可用于等待线程等函数
HANDLE CreateThread(
  LPSECURITY_ATTRIBUTES   lpThreadAttributes, // 不重要，一般设置为NULL
  SIZE_T                  dwStackSize,        // 堆栈大小，不重要，一般设置为0，表示使用默认堆栈大小
  LPTHREAD_START_ROUTINE  lpStartAddress,     // 函数指针，传入函数名或指针即可
  __drv_aliasesMem LPVOID lpParameter,        // 参数指针，供函数使用
  DWORD                   dwCreationFlags,    // 不重要，一般设置为0
  LPDWORD                 lpThreadId          // 指针，用于保存线程的id，一般设置为NULL
);]

2. 使用方法

// 声明线程函数的模板：
DWORD WINAPI threadname(LPVOID lpParamter) // 函数名字可随意
{
	/*
	这里填入你的代码
	*/
	return 0L;
}

// 根据声明的函数创造一个线程
// 若函数没有参数，传入函数名字即可，其它参数参考下方示例
 HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, threadname, NULL, 0, NULL);

3. 使用实例
   记得等待线程结束！不然函数（不一定是主函数哦，而是CreatThread所处的函数）结束退出后，会释放资源，导致未结束的线程产生各种奇怪的错误！

#include<iostream>
#include<windows.h>

using namespace std;

// 编写了一个我的线程函数
DWORD WINAPI MyThread(LPVOID lpParamter)
{
	cout << "fuck the multithread !\n";
	return 0L;
}

int main ()
{
	// 创造线程
	CreateThread(NULL, 0, MyThread, NULL, 0, NULL);
	// 记得等待线程结束
	system("PAUSE");
	return 0;
}

运行结果：

fuck the multithread !

创建一个带参线程：lpParameter参数

1. 关于void指针

lpParamter 跟 void指针使用方法类似，void指针可以指向任何数据，所以我们可以把任何类形指针的值赋给void指针（但不能把void指针的值直接赋给其它类型的指针！）
下方是int 与 void 指针相互转换的例子。

int a = 0;
int *intp = &a;
// int指针 转 void指针
void * voidp = intp; // 合法！不会报错

// void指针 转 int指针
intp = voidp; // 不合法！ void* 指针不能直接赋值给 int*指针，会报错！
intp = (int *)voidp// 合法！利用强制类型转换，告诉编译器，voidp指针指向的是int数据。

2. 直接实例

我假设需要传入一个整形参数，在声明函数时，只需要多一行需要这样的操作：

DWORD WINAPI MyThread(LPVOID lpParamter)
{
	// 把lpParamter当成void指针就完事儿了
	int *a = (int *)lpParamter;
	cout << "I have " << a[0] << " dolors!\n";
	return 0L;
}

而创造函数时候，传入一个整形指针就行了

int main ()
{
	int a = 0;
	int *p = &a;
	// 创造线程，注意我把p指针作为参数传入了，它也就成为了上方函数的lpParamter
	CreateThread(NULL, 0, MyThread, p, 0, NULL);
	// 记得等待线程结束
	system("PAUSE");
	return 0;
}

运行结果：

I have 0 dolors!

至于传入更多的参数，可以自己设计一个struct或者class数据结构，并传入其指针就行了，或者也可以传入数组。
至于返回值，也可以利用传入的指针来接收。

等待指定线程结束：WaitForSingleObject()

这个特别简单，此函数就两个参数，第一个参数是创建线程时可得到的返回值（HANDLE)也就是句柄，第二个参数不用关心，传入INFINITE就行了。

使用实例:

HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, thread1, NULL, 0, NULL);
// 利用得到的句柄等待线程结束
WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);

有了这个函数，再也不用Sleep或者While(1)啦。

多线程资源加锁：CreateMutex()

1.创建多个线程

动动脑子都能想到，直接利用循环或多次调用GreatThread函数不就行了么对吧

代码实例

DWORD WINAPI MyThread(LPVOID lpParamter)
{
	// 把lpParamter当成void指针就完事儿了
	int *a = (int *)lpParamter;
	cout << "I have " << a[0] << " dolors!" << endl;
	return 0L;
}

int main()
{
	int a[10];

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		a[i] = i;
		HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, MyThread, a + i, 0, NULL);
	}
	system("PAUSE");
	return 0;
}

但是，直接运行程序，你会发现输出结果特别诡异！顺序完全乱掉了，换行也乱掉了。

I have I have I have 8I have 7I have 5I have 1I have 3 dolors!4 dolors!
2 dolors! dolors!
 dolors!
 dolors!
 dolors!
I have 6I have  dolors!


9 dolors!
I have 0 dolors!

动动脑子也能知道，线程几乎是同时运行的，谁想输出就输出了，管你是不是刚输出到了一半。

所以我们就加锁，使 “输出” 这个资源，只能在一个时间内被单个线程使用

2. 为资源加锁

创建方法：

// 声明一个句柄
HANDLE cout_mutex;
// 创建一个锁
cout_mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

使用方法：

// 等待其它线程释放锁，并获取锁的使用权
WaitForSingleObject(cout_mutex, INFINITE);

// 获取锁之后，只要没有解锁，其它线程就会阻塞在WaitForSingleObject()语句。
做一些工作（使用需要互斥的资源等）

// 解锁！
ReleaseMutex(cout_mutex);

使用实例：

HANDLE cout_mutex;

DWORD WINAPI MyThread(LPVOID lpParamter)
{
	// 把lpParamter当成void指针就完事儿了
	int *a = (int *)lpParamter;
	WaitForSingleObject(cout_mutex, INFINITE);
	cout << "I have " << a[0] << " dolors!" << endl;
	ReleaseMutex(cout_mutex);
	return 0L;
}

int main()
{
	int a[10];
	cout_mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		a[i] = i;
		HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, MyThread, a + i, 0, NULL);
	}
	system("PAUSE");
	return 0;
}

运行结果:

可以看出输出正常了。

I have 0 dolors!
I have 1 dolors!
I have 7 dolors!
I have 5 dolors!
I have 4 dolors!
I have 6 dolors!
I have 3 dolors!
I have 9 dolors!
I have 2 dolors!

指定线程运行核心：SetThreadAffinityMask()

现在的cpu一般都是多核的了（任务管理器->性能 -> CPU 即可看到信息），所以有时候需指定线程到某个核心，可以更主动的对cpu资源进行分配。

1. 函数声明

DWORD_PTR SetThreadAffinityMask(HANDLE hThread, DWORD_PTR dwThreadAffinityMask);

2. 使用方法：

第一个参数是线程的句柄（HANDLE），第二个参数用来指定CPU核心

比如，你要指定进程到第0个CPU上，则mask=0×01
第1个CPU：mask=0×02
第2个CPU：mask=0×04 （注意不是0×03）
第3个CPU：mask=0×08
以此类推。
如果要指定多个CPU：
比如第0、1个：mask=0×03
第1、2个：mask=0×06
以此类推。
如果CPU个数不足，则会进行取模操作。比如一共4个CPU，则mask=0×0010则和0×01一样
（此段文字转自其它博客，但找不到源链接，就不贴出来了）

3. 代码实例：

// 绑定到第三个核心
HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, MyThread, a + i, 0, NULL);
SetThreadAffinityMask(hThread, 0x08);

汇总

线程函数

DWORD WINAPI threadname(LPVOID lpParamter) // 函数名字可随意
{
	int *a = (int *)lpParamter;
	return 0L;
}

创建线程

HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, threadname, NULL, 0, NULL);

等待线程

WaitForSingleObject(hThread , INFINITE);

互斥量

HANDLE cout_mutex;
cout_mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

WaitForSingleObject(cout_mutex, INFINITE);
ReleaseMutex(cout_mutex);