C++：多线程的使用

2021-05-30 15:01

阅读：675

标签：single 寄存器 c++ tco rda 程序 win return block

线程的概念

线程的组成：

　　栈区和栈区指针

　　程序计数器：PC

　　寄存器集合

线程的状态：

　　新建状态（New）：刚被创建

　　准备状态（Runnable）：加载所需的所有资源，等待CPU

　　运行状态（Running）：被CPU执行

　　挂起状态（Blocked）：阻塞，等待唤醒

线程和进程的区别：

1. 进程是资源分配的最小单元，线程是程序执行的最小单元。一个进程可以由一个或多个进程组成。

2. 从内存上：进程创建时会被分配地址空间，并且包含以下几种内存空间：堆区、栈区、代码区、全局变量区。

　　线程创建时会分配线程的私有栈，包括：维护参数和局部变量线程栈区，程序计数器（维护线程挂起再运行），寄存器集合等。

　　线程共享进程中除了线程上下文外的所有内存空间，包括（文件、系统资源等）

3. 从效率上：进程包含线程，并且拥有更多的数据结构需要维护。所以切换或者创建，进程的效率要慢于线程。

4. 安全性上：进程间有独立的地址空间，安全性较好；线程间虽然有私有的栈区，当理论上只要知道栈帧地址即可修改其他线程的变量。

线程的使用：

C++11之前：

1. __beginthreadex ( process.h中)

接口介绍：

unsigned long _beginthread(
  void(_cdecl *start_address)(void *), //声明为void (*start_address)(void *)形式
  unsigned stack_size, //是线程堆栈大小，一般默认为0
  void *arglist //向线程传递的参数，一般为结构体
);
 
unsigned long _beginthreadex( //推荐使用
  void *security,    //安全属性，NULL表示默认安全性
  unsigned stack_size, //是线程堆栈大小，一般默认为0
  unsigned(_stdcall  *start_address)(void *),    //声明为unsigned(*start_address)(void *)形式
  void *argilist,    //向线程传递的参数，一般为结构体
  unsigned initflag, //新线程的初始状态，0表示立即执行，CREATE_SUSPEND表示创建后挂起（可用ResumeThread唤醒）。
  unsigned *thrdaddr //该变量存放线程标识符，它是CreateThread函数中的线程ID。
); //创建成功条件下的将线程句柄转化为unsigned long型返回，创建失败条件下返回0

使用示例：

#include
#include "windows.h"
#include "process.h"

using namespace std;

unsigned __stdcall add100(void*) {
    long long sum = 0;
    for (int i = 0; i 1000000; i++) {
        sum += i;
    }
    cout  endl;

    return 1;
}

int main() 
{
    // 开启线程
    unsigned int threadId;
    HANDLE hd1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, add100, NULL, NORMAL_PRIORITY_CLASS, &threadId);

    // 阻塞，等待线程函数结束
    WaitForSingleObject(hd1, INFINITE);

    // 获取线程函数的返回值，线程函数如果没有执行return，则返回默认值
    DWORD dwExitCode;
    GetExitCodeThread(hd1, &dwExitCode);
}

__beginthreadex内部实现是调用CreareThread，但一般不推荐直接使用CreateThread，因为前者做了许多安全保护的工作。

具体原有参考：https://www.cnblogs.com/ay-a/p/9135652.html

中介三种创建线程的方式：

1） Create/EndThread是Win32方法开始/结束一个线程
2） _beginthreadx/_endthreadex是C RunTime方式开始/结束一个线程
3） AfxBeginThread是在MFC中开始/结束一个线程

https://www.cnblogs.com/lujin49/p/4557655.html

Note：

1. 直接在CreateThread API创建的线程中使用sprintf，malloc，strcat等涉及CRT存储堆操作的CRT库函数是很危险的，容易造成线程的意外中止。在使用_beginthread和_beginthreadex创建的线程中可以安全的使用CRT函数。但是必须在线程结束的时候相应的调用_endthread或_endthreadex

2. _beginthread成对调用的_endthread函数内部隐式的调用CloseHandle关闭了线程句柄，而与_beginthreadex成对使用的_endthreadex则没有关闭线程的句柄，需要显示的调用CloseHandle关闭线程句柄，不要使用_beginthread，使用._beginthreadex代替之

3. 尽量不要在一个MFC程序中使用_beginthreadex()或CreateThread()。

4. 没有使用到MFC的线程尽量用_beginthreadex启动

C++11之后：

1. thread　（thread.h中）

使用方式：所有可执行的对象都可以放入thread中，包括，全局函数、类的成员函数、lambda表达式等。

#include
#include "thread"

using namespace std;

int add100(int cnt) {
    long long sum = 0;
    for (int i = 0; i ) {
        sum += i;
    }
    cout  endl;

    return 1;
}

class A{
public:
    A() {}
    void test(int t) {
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(t));
        cout "sleep seconds: "  endl;
    }
};

int main() 
{
    // 1. 普通函数放入线程执行
    thread t1(add100, 100000);

    // 2. lambda表达式方式线程执行
    thread t2([] {
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2));
        cout "sleep 2 seconds. "  endl;
    });

    // 3. 类的成员变量放入线程中执行
    A a;
    thread t3(&A::test, a, 3);

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
}

join：

　　等待子线程结束，阻塞。

detach：

　　将主线程与子线程分离，即不需要等待子线程结束，主线程也可以退出并不会报错。

yield：

　　交出当前线程的时间片，让当前线程放弃执行，让操作系统优先调用其他线程执行。

　　比如某个线程要等待某个变量，如果用死循环不断判断变量会耗费CPU性能，可以在等待时调用yield，交出时间片。

while(!isDone()); // Bad
while(!isDone()) yield(); // Good

Note：

1. 线程thread对象无法被复制或拷贝，只能被move或swap

2. detach后不能调用join，同样join之后不能调用detach

其他关于C++11多线程的用法查考future。

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标签：single 寄存器 c++ tco rda 程序 win return block

原文地址：https://www.cnblogs.com/dylan-liang/p/14751094.html

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文章标题：C++：多线程的使用
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线程和进程的区别：

线程的使用：

C++11之前：

C++11之后：

1. thread　（thread.h中）

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