最近主管没有分配任务，于是将C/C++的线程学习一下。
经过了解才知道，C++03之前，用的创建线程都是CreateThread 与 _beginthreadex。使用这个两个函数进行创建线程。
然后C++11之后，就出现了新的线程函数thread，当然，这个创建线程比较方便！
经过两三天的纠结，最终决定深入研究_beginthreadex此方式创建线程，具体为什么我也说不清楚，看到网上很多人都推荐使用这个。。。
反正_beginthreadex内部都是调用CreateThread 进行创建线程的！
一、概念
简单说一下概念。
进程是包含线程的，一个进程可以有多个线程，多个线程(或一个)组合成一个进程。
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。
一个应用程序就是一个进程，例如运行一个QQ，运行一个微信等等，都是一个进程。
在QQ里面，我一边接收文件，一遍与别人聊天，这就是两个线程在同时运行！
为什么使用多线程
- 避免阻塞
大家知道，单个进程只有一个主线程，当主线程阻塞的时候，整个进程也就阻塞了，无法再去做其它的一些功能了。 - 避免CPU空转
应用程序经常会涉及到RPC，数据库访问，磁盘IO等操作，这些操作的速度比CPU慢很多，而在等待这些响应时，CPU却不能去处理新的请求，导致这种单线程的应用程序性能很差。 - 提升效率
一个进程要独立拥有4GB的虚拟地址空间，而多个线程可以共享同一地址空间，线程的切换比进程的切换要快得多。
头文件：
#include < process.h >
二、_beginthreadex创建线程
_beginthreadex
这里我们使用这个函数创建线程！
函数参数如下：
unsigned long _beginthreadex(
void *security, // 安全属性， 为NULL时表示默认安全性
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
创建线程：
int iParam = 10;
unsigned int dwThreadID; // 接收线程的ID
HANDLE hThread; // 线程句柄
// 创建线程
hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, (void *)&iParam, 0, &dwThreadID);
// 线程执行的函数
unsigned int WINAPI ThreadFun(LPVOID p) {
int cnt = *((int *)p);
// ......
return 0;
}
第一第二个参数，默认写NULL和0就行了，第三个参数是线程执行的函数，第四个参数是函数的参数，第五个参数是指定线程立刻执行，第六个参数是获得线程的ID。
可以判断一下线程句柄，是否创建线程成功：
if (hThread == NULL) {
printf("_beginthreadex() Error！\n");
return -1;
}
如果函数需求是传入多个参数，那么只能使用结构体了！
然后线程执行完毕后要记得关闭线程句柄：
CloseHandle(hThread);
到此，一个简单的线程就已经创建完毕了！
测试代码：
#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <process.h>
unsigned int WINAPI ThreadFun(LPVOID p) {
int cnt = *((int *)p);
for (int i = 0; i < cnt; i++) {
Sleep(1000);
printf("Running thread!\n");
}
return 0;
}
int main(void) {
int iParam = 10;
unsigned int dwThreadID; // 线程id
printf("main begin\n");
// 线程句柄 // 创建线程
HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, (void *)&iParam, 0, &dwThreadID);
if (hThread == NULL) {
printf("_beginthreadex() Error！\n");
return -1;
}
// 关闭
CloseHandle(hThread);
printf("main end\n");
//Sleep(5000);
system("pause");
return 0;
}
注意：
代码中必须加上 system(“pause”);让主线程暂停在哪里等待子线程执行完毕，否则主线程执行完毕就直接接收程序了，子线程完全没有机会执行！
这里的mian函数就是主线程也就是进程，当进程结束后，会结束掉所有线程！
如下截图：
三、单线程句柄阻塞
上面第二点，如果我想等子线程执行完了之后再接着继续往下走执行printf(“main end\n”)；
这需要怎么操作呢？
这就要用到阻塞了，就是阻塞主线程，子线程执行完毕后，再接着执行主线程。
使用这个函数：
WaitForSingleObject：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
);
这样使用：
DWORD wr;
// 等待通知，等待子线程执行完毕
// 阻塞主线程，INFINITE：等待特定秒数；WAIT_FAILED：WaitForSingleObject等待结束后会返回它
printf("WaitForSingleObject() begin\n");
if ((wr = WaitForSingleObject(hThread, INFINITE)) == WAIT_FAILED) {
printf("Thread wait error!\n");
return -1;
}
printf("WaitForSingleObject() end\n");
WaitForSingleObject传入两个参数，参数一是线程句柄，参数二是等待时间，INFINITE表示很多秒，具体多少秒不知道，但是足以应付日常线程使用，也可以指定具体秒数。
如果发生错误会返回WAIT_FAILED，这样进行判断就可以知道等待是有没有发生错误了！
测试代码：
#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <process.h>
// 线程执行的函数
unsigned int WINAPI ThreadFun(LPVOID p) {
int cnt = *((int *)p);
for (int i = 0; i < cnt; i++) {
Sleep(1000);
printf("Running thread!\n");
}
return 0;
}
int main(void) {
int iParam = 10;
unsigned int dwThreadID; // 线程id
DWORD wr; // 阻塞线程返回值
printf("main begin\n");
// 线程句柄 // 创建线程
HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, (void *)&iParam, 0, &dwThreadID);
if (hThread == NULL) {
printf("_beginthreadex() Error！\n");
return -1;
}
// 等待通知，等待子线程执行完毕
// 阻塞主线程，INFINITE：等待特定秒数；WAIT_FAILED：WaitForSingleObject等待结束后会返回它
printf("WaitForSingleObject() begin\n");
if ((wr = WaitForSingleObject(hThread, INFINITE)) == WAIT_FAILED) {
printf("Thread wait error!\n");
return -1;
}
printf("WaitForSingleObject() end\n");
CloseHandle(hThread);
printf("main end\n");
//Sleep(5000);
//system("pause"); // 不需要再暂停了
return 0;
}
四、多个线程句柄阻塞
提一个需求，创建n个线程，然后循环n次，奇数次对一个全局变量做加一操作，偶数次对一个全局变量做减一操作。
按照正常来讲，设置这个全局变量为零，当程序结束，这个全局变量也还是零才对，事实上是这样嘛？
使用WaitForMultipleObjects阻塞多个线程
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 等待所有的内核对象发出信号， FALSE 任意一个内核对象发出信号
_In_ DWORD dwMilliseconds //等待时间
);
使用如下：
// 阻塞多个线程句柄，直到子线程运行完毕，主线程才会往下走
WaitForMultipleObjects(NUM_THREAD, tHandles, TRUE, INFINITE);
参数一：检测句柄的个数；参数二：检测句柄的数组；参数三：TRUE等待所有线程执行完毕，FALSE，任意一个完成就停止阻塞；参数四：等待时间
测试代码：
#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <process.h>
#define NUM_THREAD 50
unsigned WINAPI threadInc(void *arg); // 减一操作
unsigned WINAPI threadDes(void *arg); // 加一操作
// 操作的全局变量
long long num = 0;
int main(void) {
// 创建n个线程句柄
HANDLE tHandles[NUM_THREAD];
printf("sizeof long long :%d\n", sizeof(long long));
// 循环n次，创建n个线程
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);
}
}
// 阻塞多个线程句柄，直到子线程运行完毕，主线程才会往下走
WaitForMultipleObjects(NUM_THREAD, tHandles, TRUE, INFINITE);
for (int i = 0; i < NUM_THREAD; i++) {
CloseHandle(tHandles[i]);
}
printf("result:%lld\n", num);
return 0;
}
// 对全局变量加一操作
unsigned WINAPI threadInc(void *arg) {
for (int i = 0; i < 500000; i++) {
num += 1;
}
return 0;
}
// 对全局变量减一操作
unsigned WINAPI threadDes(void *arg) {
for (int i = 0; i < 500000; i++) {
num -= 1;
}
return 0;
}
可以看到，最终结果不是零，而是乱值，这是为什么？？？
以上图为例，假设全局变量num是99，线程一开始执行，获取它做加一操作，然后还没等线程一将数值还回去，线程二又获取它做操作，然后还回去，最后线程一才将数值还回去，所以导致计算结果不正确。
这里这是举一个例子啊，大致上表达的意思就是线程一和线程二公用同一块内存变量，导致数值计算不正确。
如果想要解决这个问题，那么必须使用：互斥对象CreateMutex，这个将在下一篇博客中讲解用法！
五、CreateThread创建线程
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
SIZE_T dwStackSize,//initialstacksize
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,//threadfunction
LPVOID lpParameter,//threadargument
DWORD dwCreationFlags,//creationoption
LPDWORD lpThreadId//threadidentifier
)
• 第一个参数 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。
• 第二个参数 dwStackSize 表示线程栈空间大小。传入0表示使用默认大小（1MB）。
• 第三个参数 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。
• 第四个参数 lpParameter 是传给线程函数的参数。
• 第五个参数 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()。
• 第六个参数 lpThreadId 将返回线程的ID号，传入NULL表示不需要返回该线程ID号
测试代码：
#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <process.h>
DWORD WINAPI ThreadFun(LPVOID p) {
double d = *((double *)p);
printf("我是子线程， PID = %d\nd = %f\n", GetCurrentThreadId(), d);
return 0;
}
int main(void) {
HANDLE hThread;
DWORD dwThreadID;
double p = 3.14;
hThread = CreateThread(NULL, 0, ThreadFun, &p, 0, &dwThreadID);
printf("我是主线程， PID = %d\n", GetCurrentThreadId());
// 关闭线程
CloseHandle(hThread);
Sleep(2000);
system("pause");
return 0;
}
六、thread创建线程
#include <iostream>
#include <thread>
#include <Windows.h>
using namespace std;
void print1() {
Sleep(3000);
cout << "子线程1在运行。。。" << endl;
}
void print2() {
Sleep(3000);
cout << "子线程2在运行。。。" << endl;
}
class testThread {
public:
testThread() {
// 这是一种重要用法，我在项目中常用
t1 = new thread(&testThread::test, this);
t1->detach();
t2 = new thread(&testThread::test, this);
t2->join();
}
~testThread() {
if (t1) delete t1;
if (t2) delete t2;
}
void test() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cout << "正在运行：" << i << endl;
Sleep(1000);
}
}
private:
thread *t1;
thread *t2;
};
int main(void) {
// 创建线程
thread test1(print1);
thread test2(print2);
// join函数，汇合线程，阻塞主线程，等待子线程执行结束，才会回到主线程中
test1.join();
// detch函数，分离，打破与主线程的依赖关系，即主线程运行主线程，子线程运行子线程，两个互不干扰
test2.detach();
cout << "主线程在运行..." << endl;
// joinable函数，判断当前线程是否可以做join或者detach过程，可以返回true，不可以返回false.
if (test2.joinable()) {
test2.join();
} else {
cout << "子线程不可以做join或detch操作" << endl;
}
return 0;
}
七、总结
线程的创建就是这么简单，当然，可以根据自己的项目需求，有针对性的去学习哪一种线程，效果都是一样的！
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