C++拾遗--多线程：C语言多线程的引入

                      C++拾遗--多线程：C语言多线程的引入

前言

    多线程是编程中的一个重要内容。多核时代使多线程成为一种可能，显然，一件事情多个人干，效率一定会提升。下面来看下C语言中是如何使用多线程的。

正文

1.CreateThread

先来看一个实例

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <process.h>#include <Windows.h>DWORD WINAPI run(void *p){char *mess = (char*)p;printf("线程%d，弹窗\n", GetCurrentThreadId());char threadId[20];sprintf(threadId, "线程%d", GetCurrentThreadId());MessageBoxA(0, mess, threadId, 0);return 0;}int main(void){printf("******C语言多线程演示***by David***\n");char *mess[] = { "123", "456", "789" };HANDLE handles[3];for (int i = 0; i < sizeof(mess) / sizeof(*mess); i++){handles[i] = CreateThread(NULL, 0, run, mess[i], 0, NULL);}WaitForMultipleObjects(3, handles, 1, INFINITE);return 0;}

运行

异步弹出了三个窗口，并打印了各自的线程号。若是有没看懂的地方，下面有详细解释：

1.handle是句柄，在windows中用句柄来标识对象。本质很简单 typedef void * HANDLE;

2.CreateThread()用来创建线程。原型

HANDLE WINAPI CreateThread(
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,    //内核对象的安全属性
    SIZE_T dwStackSize,                          //线程栈大小
    LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,       //线程函数地址
    LPVOID lpParameter,                          //传给线程函数的参数
    DWORD dwCreationFlags,                       //控制位
    LPDWORD lpThreadId                           //获取线程id
    );

参数解释：

第一个参数是线程内核对象的安全属性，一般传入NULL表示使用默认设置。

第二个参数是线程栈空间的大小。传入0表示使用默认大小(1MB)。

第三个参数是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。typedef void * LPVOID

第五个参数是用来控制线程的创建，0表示创建后立即执行。

第六个参数是传出参数，用来获得线程的id。显然，传入NULL，表示调用者并不想知道线程的id。

返回值：线程句柄

3.线程函数的声明。#define WINAPI __stdcall  (vs2013)typedef unsigned long DWORD。其中，__stdcall是指C/CPP中函数的调用方式。主要有两点：1.实参从右向左入栈。2.调用者负责清空参数栈。

4.线程等待函数

DWORD WINAPI WaitForMultipleObjects(
    DWORD nCount,             //内核对象的个数
    CONST HANDLE *lpHandles,  //句柄数组的地址
    BOOL bWaitAll,            //是否等待所有
    DWORD dwMilliseconds      //等待的最大时间，单位毫秒，INFINITE表示无限等待
    );

函数功能：让线程进入等待转态，直到条件触发。内核对象在运行期间处于未触发的状态，直到执行结束。

5.线程函数类型是

typedef DWORD (WINAPI *PTHREAD_START_ROUTINE)(LPVOID lpThreadParameter);

更简洁的是

typedef unsigned long (__stdcall *pfun)(void*);

2._beginthreadex

函数原型

uintptr_t __cdecl _beginthreadex(
        void*                    _Security,
        unsigned                 _StackSize,
        _beginthreadex_proc_type _StartAddress,
        void*                    _ArgList,
        unsigned                 _InitFlag,
        unsigned*                _ThrdAddr
        );

它的参数类型和CreateThread基本一致，只是线程函数类型稍有不同。线程函数类型是

typedef unsigned (__stdcall *_beginthreadex_proc_type)(void*);

3._beginthread

CreateThread的调用过于复杂，下面我们玩儿个简单的，我们用多个线程打印 Hello World

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <process.h>#include <Windows.h>void hello(void *p){printf("线程%d, say Hello World\n", GetCurrentThreadId());}int main(){printf("******C语言多线程演示***by David***\n");HANDLE handles[5];for (int i = 0; i < 5; i++){handles[i] = _beginthread(hello, 0, NULL);}WaitForMultipleObjects(5, handles, 1, INFINITE);getchar();return 0;}

运行

_beginthread的原型

uintptr_t _beginthread(
        _beginthread_proc_type _StartAddress,    //线程函数的地址
        unsigned               _StackSize,       //线程栈的大小
        void*                  _ArgList          //线程函数的参数
        );

函数功能：使用指定线程函数创建线程，并返回线程句柄。

几点解释：

1.typedef unsigned int * uintptr_t;

2.typedef void(__cdecl *_beginthread_proc_type)(void*);  _beginthread_proc_type就是一函数指针类型，我们提供的线程函数应该如此设计：只有一个参数，类型为void*，且返回值类型是void。

CreateThread和_beginthread的使用说明：

1. 从函数参数可以看出，CreateThread用于对所创建的线程进行精细控制。在很多参数处于默认设置下，建议使用参数简单的_beginthread。
2. 两者所需的线程函数类型不同。

总结

使用多线程，就要先写好线程函数，然后调用相关函数创建线程即可。由于_beginthread传参简单，一般情况下，使用_beginthread创建多线程。

多线程编程面临的问题

1. 多个子线程对同一个全局变量进行操作，容易引起线程冲突，也就是子线程的互斥问题。
2. 主线程与子线程之间的同步问题。

后续文章，会对这两个问题的解决进行探讨。

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