六： 线程基础

概念：

      进程由两部分组成：一个进程内核对象，一个地址空间（进程只是线程的容器）

   类似，线程由两部分组成：

          一个线程内核对象，用于管理线程，还用于存放线程统计信息。

            一个线程栈，用于线程执行时所需的所有函数参数以及局部变量。（线程栈从进程的内存空间分赔得到）

注意：线程内核对象并不是线程本身，它是一个存储线程统计信息和管理的小型数据结构。

     线程是在进程的地址空间执行代码，处理数据，共享进程的内核对象句柄（句柄表是针对每个进程的），因此当进程中有多个线程同时执行时，就可能出现“数据共享”的相关问题。由于线程比进程开销的资源少得多，因此应尽量用一个线程而不是新开一个进程来处理问题。

6.1 何时创建线程

基本流程： 

   初始化进程——>系统创建一个主线程——>执行C/C++运行库的启动代码——>调用主线程的入口点函数（_tmain或_twinmain）——>、、、、——>入口点函数返回运行库的启动代码——>最终调用ExitProcess。

多线程简化了应用程序的用户界面设计；将应用程序设计为多线程更易于扩展。

6.2  何时不应该创建线程

    在几乎所有应用程序中，所有界面组件（窗口）都应该共享一个线程，一个窗口的所有子窗口都应该由一个线程创建。用户界面的优先级应该高于其他的工作线程，用户界面才能快速响应用户的操作。

6.3  编写第一个线程函数

    每个线程都必须有一个入口点函数，这是线程的执行起点。

创建辅助线程，必须有自己的入口点函数，形式如下：

DWORD WINAPI TreadFun(PVOID proparam)  { //只有一个参数

Dword dwResult=0;

、、、

return dwResult;

  }

线程函数可以执行任何任务，最终线程函数终止并返回，此时线程将终止运行，线程的内存也将释放，线程内核计数递减。

注意： 1、与主线程入口点函数不同，线程函数可以任意命名。

      2、线程函数只有一个参数，其意义有我们定义。

      3、线程函数必须返回一个值，成为线程的退出代码（主线程的退出代码成为进程的退出代码）

      4、线程函数应尽可能使用函数参数或局部变量（都是在线程栈上创建的），而避免使用全局变量（多个线程同时访问时，可能造成数据破坏）。

6.4  CreateThread函数

     由一个正在运行的线程调用该函数来创建一个新线程，此时系统会创建一个线程内核对象。系统从进程的地址空间分配内存给线程栈使用。新线程可以访问进程的所有内核对象句柄、进程的所有内存空间以及该进程其他线程的栈，因此同一进程的多线程间很容易实现通信。

注意：CreateThread函数是Windows的api函数，在编写C/C++代码时必须选择使用编译器运行库提供的相应功能的函数：_beginthreadex函数。   在CreateThread函数（或相应替代函数）的参数列表中传入线程的入口点函数指针以及其参数。

         Windows是一个抢占式的多线程系统。即新线程和调用CreateThread函数的线程可以同时执行，所以可能出现问题。 可以设置CreateThread函数的dwCreateFeags参数：设为0 ，表示线程创建即可以进行调度。设为CREATE_SUSPENDED,系统创建并初始化线程，但会暂停线程的运行。

6.5  终止线程运行

四种终止方式：

1、线程函数返回（强烈推荐）

2、线程调用ExitThread函数“杀死”线程（避免）

3、同一进程或其他进程的另一线程调用TerminateThread函数（避免）

4、包含线程的进程终止运行（避免）。

始终都应该将线程设计线程函数返回（强烈推荐）的形式，即当想要线程终止运行时，它们就能够返回。这是
确保所有线程资源被正确地清除的唯一办法。
如果线程能够返回，就可以确保下列事项的实现：
• 在线程函数中创建的所有C + +对象均将通过它们的撤消函数正确地撤消。
• 操作系统将正确地释放线程堆栈使用的内存。
• 系统将线程的退出代码（在线程的内核对象中维护）设置为线程函数的返回值。
• 系统将递减线程内核对象的使用计数。

ExitThread函数：
可以让线程调用E x i t T h r e a d函数，以便强制线程终止运行：
该函数将终止线程的运行，并导致操作系统清除该线程使用的所有操作系统资源。但是，
C + +资源（如C + +类对象）将不被撤消。由于这个原因，最好从线程函数返回，而不是通过调
用E x i t T h r e a d来返回（详细说明参见第4章）。
当然，可以使用E x i t T h r e a d的d w E x i t T h r e a d参数告诉系统将线程的退出代码设置为什么。
E x i t T h r e a d函数并不返回任何值，因为线程已经终止运行，不能执行更多的代码。
注意： 终止线程运行的最佳方法是让它的线程函数返回。但是，如果使用本节介绍的
方法，应该知道E x i t T h r e a d函数是Wi n d o w s用来撤消线程的函数。如果编写C / C + +代码，
那么决不应该调用E x i t T h r e a d。应该使用Visual C++运行期库函数_ e n d t h r e a d e x。如果
不使用M i c r o s o f t的Visual C++编译器，你的编译器供应商有它自己的E x i t T h r e a d的替
代函数。不管这个替代函数是什么，都必须使用。本章后面将说明_ e n d t h r e a d e x的作
用和它的重要性。

TemnnateThread函数:

与E x i t T h r e a d不同，E x i t T h r e a d总是撤消调用的线程，而Te r m i n a t e T h r e a d能够撤消任何线程。
h T h r e a d参数用于标识被终止运行的线程的句柄。当线程终止运行时，它的退出代码成为你作
为d w E x i t C o d e参数传递的值。同时，线程的内核对象的使用计数也被递减。
注意Te r m i n a t e T h r e a d函数是异步运行的函数，也就是说，它告诉系统你想要线程终
止运行，但是，当函数返回时，不能保证线程被撤消。如果需要确切地知道该线程已
经终止运行，必须调用Wa i t F o r S i n g l e O b j e c t (第9章介绍)或者类似的函数，传递线程的
句柄。
设计良好的应用程序从来不使用这个函数，因为被终止运行的线程收不到它被撤消的通知。
线程不能正确地清除，并且不能防止自己被撤消。
注意当使用返回或调用E x i t T h r e a d的方法撤消线程时，该线程的内存堆栈也被撤消。
但是，如果使用Te r m i n a t e T h r e a d，那么在拥有线程的进程终止运行之前，系统不撤消该
线程的堆栈。M i c r o s o f t故意用这种方法来实现Te r m i n a t e T h r e a d。如果其他仍然正在执行
的线程要引用强制撤消的线程堆栈上的值，那么其他的线程就会出现访问违规的问题。
如果将已经撤消的线程的堆栈留在内存中，那么其他线程就可以继续很好地运行。

线程终止运行时发生的操作
当线程终止运行时，会发生下列操作：
• 线程拥有的所有用户对象均被释放。在Wi n d o w s中，大多数对象是由包含创建这些对象
的线程的进程拥有的。但是一个线程拥有两个用户对象，即窗口和挂钩。当线程终止运
行时，系统会自动撤消任何窗口，并且卸载线程创建的或安装的任何挂钩。其他对象只
有在拥有线程的进程终止运行时才被撤消。
• 线程的退出代码从S T I L L A C T I V E改为传递给E x i t T h r e a d或Te r m i n a t e T h r e a d的代码。
• 线程内核对象的状态变为已通知。
• 如果线程是进程中最后一个活动线程，系统也将进程视为已经终止运行。
• 线程内核对象的使用计数递减1。
当一个线程终止运行时，在与它相关联的线程内核对象的所有未结束的引用关闭之前，该
内核对象不会自动被释放。
一旦线程不再运行，系统中就没有别的线程能够处理该线程的句柄。然而别的线程可以调
用G e t E x i t c o d e T h r e a d来检查由h T h r e a d标识的线程是否已经终止运行。