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秒杀多线程

2023-01-29 22:22 作者:ベ计院小白隆ミ  | 我要投稿

请耐心读完,并自己敲一下给的实例代码,相信只要一步步来还是很容易搞懂多线程的。

CreateThread与_beginthreadex


1. 一个简单的主线程创建子线程


最简单的创建多线程的实例运行结果

2. 代码函数说明

2.1 CreateThread()

Windows文档CreateThread()函数说明:https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/processthreadsapi/nf-processthreadsapi-createthread

函数功能:创建函数

函数原型:

参数说明:

第一个参数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。

第四个参数是传给线程函数的参数。

第五个参数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则表示线程在挂起状态下创建,线程创建后暂停运行,这样它就无法调度,直到调用ResumeThread()。

第六个参数将返回线程的ID号,传入NULL表示不需要返回该线程ID号。

函数返回值:

成功返回新线程的句柄,失败返回NULL。

2.2 WaitForSingleObject()

Windows文档WaitForSingleObject()函数说明:https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/synchapi/nf-synchapi-waitforsingleobject

函数功能:等待函数 – 使线程进入等待状态,直到指定的内核对象被触发。

函数原型:

参数说明:

第一个参数为要等待的内核对象。

第二个参数为最长等待的时间,以毫秒为单位,如传入5000就表示5秒,传入0就立即返回,传入INFINITE表示无限等待。

因为线程的句柄在线程运行时是未触发的,线程结束运行,句柄处于触发状态。所以可以用WaitForSingleObject()来等待一个线程结束运行。

函数返回值:

在指定的时间内对象被触发,函数返回WAIT_OBJECT_0。超过最长等待时间对象仍未被触发返回WAIT_TIMEOUT。传入参数有错误将返回WAIT_FAILED


_beginthreadex()

CreateThread()函数是Windows提供的API接口,在C/C++语言另有一个创建线程的函数_beginthreadex(),在很多书上(包括《Windows核心编程》)提到过尽量使用_beginthreadex()来代替使用CreateThread(),这是为什么了?下面就来探索与发现它们的区别吧。

首先要从标准C运行库与多线程的矛盾说起,标准C运行库在1970年被实现了,由于当时没任何一个操作系统提供对多线程的支持。因此编写标准C运行库的程序员根本没考虑多线程程序使用标准C运行库的情况。比如标准C运行库的全局变量errno。很多运行库中的函数在出错时会将错误代号赋值给这个全局变量,这样可以方便调试。但如果有这样的一个代码片段:

假设某个线程A在执行上面的代码,该线程在调用system()之后且尚未调用switch()语句时另外一个线程B启动了,这个线程B也调用了标准C运行库的函数,不幸的是这个函数执行出错了并将错误代号写入全局变量errno中。这样线程A一旦开始执行switch()语句时,它将访问一个被B线程改动了的errno。这种情况必须要加以避免!因为不单单是这一个变量会出问题,其它像strerror()、strtok()、tmpnam()、gmtime()、asctime()等函数也会遇到这种由多个线程访问修改导致的数据覆盖问题。

为了解决这个问题,Windows操作系统提供了这样的一种解决方案——每个线程都将拥有自己专用的一块内存区域来供标准C运行库中所有有需要的函数使用。而且这块内存区域的创建就是由C/C++运行库函数_beginthreadex()来负责的。

区别。

源代码:

讲解下部分代码:

注1._ptiddataptd;中的_ptiddata是个结构体指针。在mtdll.h文件被定义:typedefstruct_tiddata * _ptiddata

微软对它的注释为Structure for each thread's data。这是一个非常大的结构体,有很多成员。

注2._initptd(ptd, _getptd()->ptlocinfo);微软对这一句代码中的getptd()的说明为:

对_initptd()说明如下:

注3.if(!_getdomain(&(ptd->__initDomain)))中的_getdomain()函数代码可以在thread.c文件中找到,其主要功能是初始化COM环境。

由上面的源代码可知,beginthreadex()函数在创建新线程时会分配并初始化一个tiddata块。这个tiddata块自然是用来存放一些需要线程独享的数据。事实上新线程运行时会首先将tiddata块与自己进一步关联起来。然后新线程调用标准C运行库函数如strtok()时就会先取得tiddata块的地址再将需要保护的数据存入tiddata块中。这样每个线程就只会访问和修改自己的数据而不会去篡改其它线程的数据了。因此,如果在代码中有使用标准C运行库中的函数时,尽量使用_beginthreadex()来代替CreateThread()。


使用_beginthreadex()创建多个子线程


使用_beginthreadex()创建多个子线程


实现一个线程报数的功能

线程报数

显示结果从1数到10,看起来好象没有问题。答案是不对的,虽然这种做法在逻辑上是正确的,但在多线程环境下这样做是会产生严重的问题。


下一篇将介绍原子操作,并说明上述做法产生的问题







参考:https://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7421759


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