多线程（一）

Chasing追～

已于 2025-02-17 22:18:18 修改

阅读量305

点赞数 4

分类专栏：操作系统文章标签： windows

于 2025-02-17 22:18:08 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/acm10139/article/details/145693021

版权

操作系统专栏收录该内容

4 篇文章

订阅专栏

多线程

基本概念

线程是在进程中产生的一个执行单元，是CPU调度和分配的最小单元，其在同一个进程中与其他线程并行运行，他们可以共享进程内的资源，比如内存、地址空间、打开的文件等待。
进程是处于执行期的程序以及它所管理的资源（如打开的文件、挂起的信号、进程状态、地址空间等等）的总称，从操作系统核心角度来说，进程是操作系统调度出CPU时间片外进行的资源分配和保护的进本单位，他有一个独立的虚拟地址空间，用来容纳进程映像（如与进程关联的程序和数据），并以进程为单位对各种资源实施保护，如受保护地方访问处理器、文件、外部设备及其他（进程间通信）
线程是CPU调度和分派的基本单位
进程是分配资源的基本单位

线程创建函数

`CreateThread`

CreateThread是一种微软在Windows API中提供了建立新的线程的函数，该函数在主线程的基础上创建一个新线程。线程终止运行后，线程对象仍然在系统中，必须通过CloseHandle函数来关闭该线程对象。

HANDLE CreateThread(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,//SD
    //lpThreadAttributes 表示线程内核对象的安全属性，一般传入NULL表示使用默认设置。
SIZE_T dwStackSize,//initialstacksize
    //dwStackSize 表示线程栈空间大小。传入0表示使用默认大小（1MB）。
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,//threadfunction
    //lpStartAddress 表示新线程所执行的线程函数地址，多个线程可以使用同一个函数地址。
LPVOID lpParameter,//threadargument
    //lpParameter 是传给线程函数的参数。
DWORD dwCreationFlags,//creationoption
    //dwCreationFlags 指定额外的标志来控制线程的创建，为0表示线程创建之后立即就可以进行调度，如果为CREATE_SUSPENDED则表示线程创建后暂停运行，这样它就无法调度，直到调用ResumeThread()。
LPDWORD lpThreadId//threadidentifier
    //lpThreadId 将返回线程的ID号，传入NULL表示不需要返回该线程ID号
)

eg：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <process.h>

DWORD WINAPI ThreadFun(LPVOID p)
{
	int iMym = *((int*)p);
	printf("我是子线程，PID = %d,iMym = %d\n", GetCurrentThreadId(), iMym);
	return 0;
}

int main()
{
	printf("main begin\n");

	HANDLE hThread;
	DWORD dwThreadID;
	int m = 100;
	hThread = CreateThread(NULL, 0, ThreadFun, &m, 0, &dwThreadID);
	printf("我是主线程，PID = %d\n", GetCurrentThreadId());
	CloseHandle(hThread);
	Sleep(2000);
	system("pause");
	return 0;
}

`_beginthreadex`

unsigned long _beginthreadex(
    void *security,    // 安全属性， 为NULL时表示默认安全
    unsigned stack_size,    // 线程的堆栈大小， 一般默认为0
    unsigned(_stdcall *start_address)(void *),   // 线程函数
    void *argilist, // 线程函数的参数
   unsigned initflag,    // 新线程的初始状态，0表示立即执行，//CREATE_SUSPENDED表示创建之后挂起
    unsigned *threaddr    // 用来接收线程ID
);
返回值：成功返回新线程句柄，失败返回0
__stdcall表示
1、参数从右向左压入堆栈
2、函数被调用者修改堆栈

简单多线程示例

1、理解内核对象

定义：内核对象通过API来创建，每个内核对象是一个数据结构，它对应一块内存，由操作系统内核分配，并且只能由操作系统内核访问。在此数据结构中少数成员如安全描述符和使用计数是所有对象都有的，但其他大多数成员都是不同类型的对象特有的。内核对象的数据结构只能由操作系统提供的API访问，应用程序在内存中不能访问。调用创建内核对象的函数后，该函数会返回一个句柄，他标识了所创建的对象。它可以由进程的任何线程使用。

CreateProcess
CreateThread
CreateFile
event
Job
Mutex

常见的内核对象：进程、线程、文件、存取符号对象、事件对象、文件对象、作业对象、互斥对象、管道对象、等待计时对象、邮件槽对象、信号对象

内核对象：为了管理线程/文件等资源而由操作系统创建的数据块。

其创建的所有者肯定是操作系统。

第一阶段：主线程和子线程的结束时间

main函数返回后，整个进程终止，同时终止其包含的所有线程。。。

#include  <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <process.h>
unsigned WINAPI ThreadFunc(void* arg)
{
	int i;
	int cnt = *((int*)arg);
	for (i = 0; i < cnt; i++)
	{
		Sleep(1000);
		puts("running thread");
	}
	return 0;
}
int main()
{
	printf("main begin\n");
	HANDLE hThread;
	unsigned threadID;
	int iParam = 5;
	hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFunc, 
		(void*)&iParam, 0, &threadID);
	if (hThread == 0)
	{
		puts("_beginthreadex() error");
		return -1;
	}
	Sleep(3000);
	puts("end of main");
	//system("pause");
	return 0;
}

第二阶段

WaitForSingleObject：来等待一个内核对象变为已通知状态

WaitForSingleObject(
	_In_ HANDLE hHandle,	//指明一个内核对象的句柄
    _In_ DWORD dwMilliseconds	//等待时间
);

#include  <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <process.h>
unsigned int __stdcall ThreadFun(LPVOID p)
{
	int cnt = *((int*)p);
	for (int i = 0; i < cnt; i++)
	{
		Sleep(1000);
		puts("running thread");
	}
	return 0;
}

int main()
{
	printf("main begin\n");
	int iParam = 5;
	unsigned int dwThreadID;
	DWORD wr;
	HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, 
		(void*)&iParam, 0, &dwThreadID);
	if (hThread == NULL)
	{
		puts("_beginthreadex() error");
		return -1;
	}
	printf("WaitForSingleObject begin\n");
	if ((wr = WaitForSingleObject(hThread, INFINITE)) == WAIT_FAILED)
	{
		puts("thread wait error");
		return -1;
	}
	printf("WaitForSingleObject end\n");

	printf("main end\n");
	system("pause");
	return 0;
}

第三阶段：

起两个线程，一个加+1，一个减 -1

//Single--Multiple差别
WaitForMultipleObjects(
	_In_ DWORD nCount, //要监测的句柄的组的句柄的个数
    _In_reads_(nCount) CONST HANDLE* lpHandles,	//要监测的句柄的组
    _In_ BOOL bWaitAll, //TRUE等待所有内核对象发出信号，FALSE任意一个内核对象发出信号
    _In_ DWORD dwMilliseconds//等待时间
);

#include  <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <process.h>

#define NUM_THREAD 50
unsigned WINAPI threadInc(void* arg);
unsigned WINAPI threadDes(void* arg);
long long num = 0;

int main(int argc, char* argv[])
{
	HANDLE tHandles[NUM_THREAD];
	int i;

	printf("sizeof long long: %d\n", sizeof(long long));
	for (int i = 0; i < NUM_THREAD; i++)
	{
		if (i % 2)
			tHandles[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, threadInc, NULL, 0, NULL);
		else

			tHandles[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, threadDes, NULL, 0, NULL);
	}
	WaitForMultipleObjects(NUM_THREAD, tHandles, TRUE, INFINITE);
	printf("result: %lld\n", num);
	return 0;
}
unsigned WINAPI threadInc(void* arg)
{
	int i;
	for (int i = 0; i < 500000; i++)
		num += 1;
	return 0;
}
unsigned WINAPI threadDes(void* arg)
{
	int i;
	for (int i = 0; i < 500000; i++)
		num -= 1;
	return 0;
}