CAPL函数-13多线程函数

CAPL 提供了多线程支持，允许您创建并行执行的线程来提升测试效率和响应能力。以下是 CAPL 中多线程编程的核心函数和使用方法：

一、线程管理基础函数

1. 线程创建与启动

• startThread() - 启动新线程

long startThread(char functionName[], anytype parameters...);

参数说明：

• functionName：要在线程中执行的函数名（字符串形式）
• parameters：传递给线程函数的参数（可选）

返回值：线程ID（用于后续线程控制）

示例：

variables {
  long thread1Id;
}

on start {
  thread1Id = startThread("dataProcessingThread", 100, "high");
}

2. 线程终止

• stopThread() - 停止指定线程

stopThread(thread1Id); // 停止之前创建的线程

二、线程同步函数

1. 互斥锁(Mutex)

• createMutex() - 创建互斥锁

long mutexId = createMutex();

• lockMutex() - 锁定互斥锁

lockMutex(mutexId);

• unlockMutex() - 解锁互斥锁

unlockMutex(mutexId);

2. 信号量(Semaphore)

• createSemaphore() - 创建信号量

long semId = createSemaphore(1); // 初始值=1

• waitSemaphore() - 等待信号量

waitSemaphore(semId);

• postSemaphore() - 释放信号量

postSemaphore(semId);

三、线程间通信

1. 全局变量共享

variables {
  int sharedCounter;
  long counterMutex;
}

on start {
  counterMutex = createMutex();
  startThread("incrementThread");
  startThread("decrementThread");
}

void incrementThread() {
  while(1) {
    lockMutex(counterMutex);
    sharedCounter++;
    unlockMutex(counterMutex);
    delay(100);
  }
}

2. 线程消息传递

• sendThreadMessage() - 发送线程消息

sendThreadMessage(targetThreadId, "DATA_READY", 123);

• on threadMessage - 接收线程消息

on threadMessage <threadId>, <message>, <param> {
  write("收到线程 %d 消息: %s, 参数: %d", threadId, message, param);
}

四、线程控制高级函数

1. 线程优先级

• setThreadPriority() - 设置线程优先级

setThreadPriority(thread1Id, THREAD_PRIORITY_HIGH);

2. 线程状态查询

• getThreadState() - 获取线程状态

int state = getThreadState(thread1Id);
/* 状态值：
   0 - 未启动
   1 - 运行中
   2 - 已停止 */

五、多线程应用示例

1. 并行数据采集

variables {
  long canThreadId, linThreadId;
  byte canData[100], linData[50];
  long dataMutex;
}

on start {
  dataMutex = createMutex();
  canThreadId = startThread("canDataAcquisition");
  linThreadId = startThread("linDataAcquisition");
}

void canDataAcquisition() {
  while(1) {
    // 模拟CAN数据采集
    lockMutex(dataMutex);
    canData[0] = (byte)timeNow() % 256;
    unlockMutex(dataMutex);
    delay(10);
  }
}

void linDataAcquisition() {
  while(1) {
    // 模拟LIN数据采集
    lockMutex(dataMutex);
    linData[0] = (byte)(timeNow()/10) % 256;
    unlockMutex(dataMutex);
    delay(50);
  }
}

2. 生产者-消费者模式

variables {
  long producerId, consumerId;
  int buffer[10];
  long emptySem, fullSem, mutex;
  int in = 0, out = 0;
}

on start {
  emptySem = createSemaphore(10); // 初始空槽位=10
  fullSem = createSemaphore(0);  // 初始满槽位=0
  mutex = createMutex();
  
  producerId = startThread("producer");
  consumerId = startThread("consumer");
}

void producer() {
  int item = 0;
  while(1) {
    waitSemaphore(emptySem);
    lockMutex(mutex);
    
    buffer[in] = item++;
    in = (in + 1) % 10;
    
    unlockMutex(mutex);
    postSemaphore(fullSem);
    delay(100);
  }
}

void consumer() {
  while(1) {
    waitSemaphore(fullSem);
    lockMutex(mutex);
    
    int item = buffer[out];
    out = (out + 1) % 10;
    
    unlockMutex(mutex);
    postSemaphore(emptySem);
    
    write("消费数据: %d", item);
    delay(200);
  }
}

六、注意事项

1. 线程安全：共享资源必须使用同步机制保护
2. 死锁预防：避免嵌套锁和循环等待
3. 资源释放：确保线程结束时释放所有资源
4. 性能考虑：线程创建和切换有开销，不宜过多
5. 调试难度：多线程程序更难调试，建议增加日志

CAPL的多线程功能适合处理以下场景：

• 并行数据采集
• 后台数据处理
• 实时监控与用户界面响应
• 复杂测试流程的并行执行

合理使用多线程可以显著提升测试效率和系统响应性，但需要谨慎处理同步问题。