用MFC編寫多線程程序案例
發(fā)表時間:2024-06-18 來源:明輝站整理相關(guān)軟件相關(guān)文章人氣:
[摘要]作者:林俊 線程技術(shù)使不同的代碼可以同時運(yùn)行。當(dāng)然,只有在多C P U的計算機(jī)上,多個線程才能夠真正地同時運(yùn)行。然而,由于操作系統(tǒng)把C P U的時間分成很短的片段分配給每個線程,這樣給人的感覺好像是多個線程真的同時運(yùn)行。 線程的概念與1 6位環(huán)境中的多任務(wù)有很大的不同。或許曾...
作者:林俊
線程技術(shù)使不同的代碼可以同時運(yùn)行。當(dāng)然,只有在多C P U的計算機(jī)上,多個線程才能夠真正地同時運(yùn)行。然而,由于操作系統(tǒng)把C P U的時間分成很短的片段分配給每個線程,這樣給人的感覺好像是多個線程真的同時運(yùn)行。
線程的概念與1 6位環(huán)境中的多任務(wù)有很大的不同。或許曾聽人們這樣講: Win32是一種搶占式操作系統(tǒng),而Windows 3.1 是一種協(xié)作式的多任務(wù)環(huán)境。其關(guān)鍵區(qū)別在于:在搶占式多任務(wù)環(huán)境中,操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理哪個線程在什么時候執(zhí)行。如果當(dāng)線程1暫停執(zhí)行時,線程2才有機(jī)會獲得CPU時間,我們說線程1是搶占的。如果某個線程的代碼陷入死循環(huán),這并不可怕,操作系統(tǒng)仍會安排時間給其他線程。在Windows 3.1下,程序員必須保證應(yīng)用程序能夠把控制權(quán)返還給Windows。如果這一步失敗,將導(dǎo)致整個操作環(huán)境鎖死,或許你已經(jīng)有過這樣的痛苦經(jīng)歷。只要稍微想想便會明白, 16位的Windows是如此脆弱,它依賴于應(yīng)用程序的運(yùn)行情況,并且不允許程序陷入死循環(huán)或無窮遞歸以及任何封閉狀態(tài)。這是因為所有的應(yīng)用程序都必須協(xié)助Windows工作,這種工作類型被稱為協(xié)作式多任務(wù)系統(tǒng)。
在很多情況下,需要采用多線程技術(shù)進(jìn)行程序設(shè)計。例如,常用的字處理軟件Word,當(dāng)輸入文字的時候,Word同時進(jìn)行拼寫和語法的檢驗,也就是將文檔中的詞語與詞庫中的詞語進(jìn)行比較,并對文檔中的語句進(jìn)行語法分析。這些操作都比較耗費(fèi)時間,但是我們在使用Word的時候并沒有感覺到輸入過程有明顯的滯后現(xiàn)象。這里Word就采用了多線程技術(shù),其中一個線程接收輸入,另一個線程進(jìn)行拼寫和語法的檢驗。
而對于在VC下編寫多線程的程序有多種方法可以直接使用WINDOWS提供的API函數(shù)編寫,當(dāng)然最為方便的還是使用MFC編寫,今天我們在這里以幾個具體的例子來說明一下如何用MFC來編寫多線程程序。
~~一、用戶界面線程示例:
在這個例子中我們要學(xué)會如何創(chuàng)建一個可以單獨(dú)執(zhí)行的功能,且可以和應(yīng)用程序同時運(yùn)行的線程,而且該線程需要自己的用戶界面,也就是說用戶的操作和你程序的運(yùn)算不會有干擾。例如在文檔應(yīng)用程序中的查詢和替換功能。在這個例子中我們需要使用框架中的AfxBegin Thread()函數(shù)來創(chuàng)建用戶界面線程。這將對線程具有完全控制權(quán),我們將創(chuàng)建自己的CWinThread派生線程類。
具體的步驟如下:
~1)創(chuàng)建新的線程類
使用Class Wizard創(chuàng)建CWinThread派生線程類。例如創(chuàng)建無模式對話框的線程類,請參考程序清單—用戶界面線程類。在本例中創(chuàng)建無模式對話框而不是有模式對話框的原因是,允許消息從主應(yīng)用程序連續(xù)地轉(zhuǎn)發(fā)到線程。
~2)創(chuàng)建用戶界面線程
為啟動線程可以使用如下代碼:
C WinThread *pThread = AfxBeginThread(RUNTIME_CLASS(CWzdThread));
線程需要調(diào)用: : PostQuitMessage(arg)來終止,這里的arg參數(shù)需要用戶自己定義。應(yīng)用程序為了獲得arg的值,可以調(diào)用如下代碼:
int arg = pThread -> GetExitCodeThread();
注意對于應(yīng)用程序直接結(jié)束線程沒有推薦的方式。線程必須自己退出并允許將自身清除。用戶需要做的是創(chuàng)建Windows消息來通知線程終止。線程通過調(diào)用::PostQuitMessage (arg)來處理消息。
~3)注意:
1、工作者線程傾向于瑣碎的處理,與它不同的是,用戶界面線程具有自己的界面而且實(shí)際上類似于運(yùn)行其他應(yīng)用程序。創(chuàng)建線程而不是其他應(yīng)用程序的好處是線程可與應(yīng)用程序共享程序空間,這樣可以簡化線程與應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)的功能。
2、典型情況是用戶界面線程用于完成查詢和替換等功能,或者是其他不希望占用主應(yīng)用程序大量處理時間但是需要一個界面的功能或服務(wù),或者用戶也可完全不考慮界面,將這種類型的線程用于窗口消息服務(wù)器作為一種傳遞其消息的方式,以避免使自己因占用處理時間過多而陷入困境。
3、在時間要求嚴(yán)格的應(yīng)用程序(例如實(shí)時應(yīng)用程序)中,不希望因為工作者線程啟動而等待,這時可將工作者線程中的控制邏輯內(nèi)置到用戶界面線程中并提前創(chuàng)建線程。當(dāng)需要處理事務(wù)時,向用戶界面線程發(fā)送消息,此時用戶界面線程已經(jīng)運(yùn)行并且在等待指令。
程序清單:
#if !defined(AFX_WZDTHREAD_H__411AE4C2_E515_11D1_9B80_00AA003D8695__INCLUDED_)
#define AFX_WZDTHREAD_H__411AE4C2_E5151_1D1_9B80_00AA003D8695_ _INCLUDED _
#if _MSC_VER >= 1000
#pragma once
#endif
#include "WzdDialog.h"
class CWzdThread : public CinThread
{
DECLARE_DYNCREATE( CWzdThread )
protected:
CWzdThread();
public :
virtual BOOL InitInstance();
virtual int ExitInstance();
protected:
virtual ~CWzdThread();
DECLARE_MESSAGE_MAP()
private:
CWzdDialog m_dlg;
} ;
#include "stdafx.h"
#include "wzd.h"
#include "WzdThread.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
# end if
IMPLEMENT_DYNCREATE( CWzdThread, CWinThread )
CWzdThread::CWzdThread()
{}
BOOL CWzdThread::InitInstance()
{
m_dlg.Create( IDD_WZD_DIALOG );
m_dlg.Show Window( SW_SHOW );
m_pMainWnd = &m_dlg;
return TRUE;
}
int CWzdThread::ExitInstance()
{
m_dlg.DestroyWindow( );
return CWinThread : : ExitInstance( );
}
BEGIN_MESSAGE_MAP( CWzdThread, CWinThread )
END_MESSAGE_MAP()
~~二、線程間的數(shù)據(jù)共享示例:
在本例中演示了在幾個線程之間進(jìn)行程序數(shù)據(jù)共享和通訊,同時避免由于兩個線程同時訪問相同的數(shù)據(jù)而引發(fā)的沖突。在本例中使用了三種MFC類:CMutex、CSingleLock和CMultiLock來同步多個線程對一個數(shù)據(jù)類的同時訪問。
具體步驟:
首先我們要先在線程中確定共享的數(shù)據(jù)類。在每個類定義中嵌入CMutex對象,如下所示:
class CWzdData : public CObject
{
: : :
CMutex m_mutex;
: : :
} ;
如果數(shù)據(jù)類沒有訪問其數(shù)據(jù)的成員函數(shù),這一步將添加它們。這些函數(shù)如下所示:
void CWzdData::GetData( int *pInt,float *pFloat,DWORD *pWord )
{
*pInt = m_nInt;
*pFloat = m_fFloat;
*pWord = m_dwWord;
}
void CWzdData::SetData(int nInt,float fFloat,DWORD dwWord)
{
m_nInt = nInt;
m_fFloat = fFloat;
m_dwWord = dwWord;
}
在引用已嵌入CMutex變量的SetData()函數(shù)堆棧上創(chuàng)建CSingleLock類的實(shí)例。使用CSingleLock的Lock()函數(shù)避免在函數(shù)內(nèi)部對數(shù)據(jù)多重訪問,如下所示:
BOOL CWzdData::SetData( int nInt,float fFloat,DWORD dwWord)
{
CSingleLock slock(&m_mutex);
if (slock.Lock( 1000)) // 時間以毫秒記,
{
m_nInt = nInt;
m_fFloat = fFloat;
m_dwWord = dwWord ;
return TRUE;
}
return FALSE;
這段代碼需要注意的是如果其他的線程同時訪問這個數(shù)據(jù), Lock()將立刻返回。否則, Lock()在指定的毫秒數(shù)內(nèi)等待,直到超時并返回FALSE。如果在這個類中保存的數(shù)據(jù)與其他類中保存的數(shù)據(jù)相關(guān),則在兩個類中嵌入CMutex變量,兩邊都用CMultiLock等待,如下所示:
CMutex mutex[2];
mutex[0] = &mutex1;
mutex[1] = &mutex2;
CMultiLock mlock( mutex,2 ); // where 2 is the number of mutexes
if (mlock.Lock(1000))
{ }
CreateMutex()函數(shù)的功能并不僅僅只是追蹤應(yīng)用程序的實(shí)例。在該實(shí)例中只是簡單使用其中的部分功能。
具體的程序?qū)崿F(xiàn)代碼如下:
#ifndef WZDDATA _ H
#define WZDDATA _ H
#include
class CWzdData : public CObject
{
public:
DECLARE_SERIAL( CWzdData )
CWzdData();
BOOL GetData(int *pInt,float *pFloat,DWORD *pWord);
BOOL SetData(int nInt,float fFloat,DWORD dwWord);
CMutex m_mutex;
int m_nInt;
float m_fFloat;
DWORD m_dwWord ;
} ;
#endif
#include "stdafx.h"
#include "WzdData.h"
IMPLEMENT_SERIAL( CWzdData, CObject, 0 )
CWzdData::CWzdData()
{
m_nInt = 0;
m_fFloat = 0.0f;
m _ d w Word = 0;
BOOL CWzdData::GetData( int *pInt,float *pFloat,DWORD *pWord )
{
CSingleLock slock( &m_mutex );
if (slock.Lock(1000))
{
*pInt = m_nInt;
*pFloat = m_fFloat;
*pWord = m_dwWord;
return TRUE;
}
return FALSE;
這里以兩個較為簡單的多線程程序說明了一下如何使用MFC編寫多線程程序,其實(shí)對于多線程程序的編寫還有很多的技巧,這就需要大家自己多學(xué)多練了。