深入浅出Win32多线程程序设计之基本概念

Win32线程

　　WIN32靠线程的优先级（达到抢占式多任务的目的）及分配给线程的CPU时间来调度线程。WIN32本身的许多应用程序也利用了多线程的特性，如任务管理器等。

　　本质而言，一个处理器同一时刻只能执行一个线程（"微观串行"）。WIN32多任务机制使得CPU好像在同时处理多个任务一样，实现了"宏观并行"。其多线程调度的机制为：

　　（1）运行一个线程，直到被中断或线程必须等待到某个资源可用；

　　（2）保存当前执行线程的描述表(上下文)；

　　（3）装入下一执行线程的描述表(上下文)；

　　（4）若存在等待被执行的线程，则重复上述过程。

　　WIN32下的线程可能具有不同的优先级，优先级的范围为0～31，共32级，其中31表示最高优先级，优先级0为系统保留。它们可以分成两类，即实时优先级和可变优先级：

　　（1）实时优先级从16到31，是实时程序所用的高优先级线程，如许多监控类应用程序；

　　（2）可变优先级从1到15，绝大多数程序的优先级都在这个范围内。。WIN32调度器为了优化系统响应时间，在它们执行过程中可动态调整它们的优先级。

　　多线程确实给应用开发带来了许多好处，但并非任何情况下都要使用多线程，一定要根据应用程序的具体情况来综合考虑。一般来说，在以下情况下可以考虑使用多线程：

　　（1）应用程序中的各任务相对独立；

　　（2）某些任务耗时较多；

　　（3）各任务需要有不同的优先级。

　　另外，对于一些实时系统应用，应考虑多线程。

　　Win32核心对象

　　WIN32核心对象包括进程、线程、文件、事件、信号量、互斥体和管道，核心对象可能有不只一个拥有者，甚至可以跨进程。有一组WIN32 API与核心对象息息相关：

　　（1）WaitForSingleObject，用于等待对象的"激活"，其函数原型为：

DWORD WaitForSingleObject( 　HANDLE hHandle, // 等待对象的句柄 　DWORD dwMilliseconds // 等待毫秒数，INFINITE表示无限等待 );

　　可以作为WaitForSingleObject第一个参数的对象包括：Change notification、Console input、Event、Job、Memory resource notification、Mutex、Process、Semaphore、Thread和Waitable timer。

　　如果等待的对象不可用，那么线程就会挂起，直到对象可用线程才会被唤醒。对不同的对象，WaitForSingleObject表现为不同的含义。例如，使用WaitForSingleObject(hThread,…)可以判断一个线程是否结束；使用WaitForSingleObject(hMutex,…)可以判断是否能够进入临界区；而WaitForSingleObject (hProcess,… )则表现为等待一个进程的结束。

　　与WaitForSingleObject对应还有一个WaitForMultipleObjects函数，可以用于等待多个对象，其原型为：

DWORD WaitForMultipleObjects(DWORD nCount,const HANDLE* pHandles,BOOL bWaitAll,DWORD dwMilliseconds);

　　（2）CloseHandle，用于关闭对象，其函数原型为：

BOOL CloseHandle(HANDLE hObject);

　　如果函数执行成功，则返回TRUE；否则返回FALSE，我们可以通过GetLastError函数进一步可以获得错误原因。

　　C运行时库

　　在VC++6.0中，有两种多线程编程方法：一是使用C运行时库及WIN32 API函数，另一种方法是使用MFC，MFC对多线程开发有强大的支持。
标准C运行时库是1970年问世的，当时还没有多线程的概念。因此，C运行时库早期的设计者们不可能考虑到让其支持多线程应用程序。
Visual C++提供了两种版本的C运行时库，-个版本供单线程应用程序调用，另一个版本供多线程应用程序调用。多线程运行时库与单线程运行时库有两个重大差别：

　　（1）类似errno的全局变量，每个线程单独设置一个；

　　这样从每个线程中可以获取正确的错误信息。

　　（2）多线程库中的数据结构以同步机制加以保护。

　　这样可以避免访问时候的冲突。

　　Visual C++提供的多线程运行时库又分为静态链接库和动态链接库两类，而每一类运行时库又可再分为debug版和release版，因此Visual C++共提供了6个运行时库。如下表：

C运行时库	库文件
Single thread(static link)	libc.lib
Debug single thread(static link)	Libcd.lib
MultiThread(static link)	libcmt.lib
Debug multiThread(static link)	libcmtd.lib
MultiThread(dynamic link)	msvert.lib
Debug multiThread(dynamic link)	msvertd.lib

　　如果不使用VC多线程C运行时库来生成多线程程序，必须执行下列操作：

　　（1）使用标准 C 库（基于单线程）并且只允许可重入函数集进行库调用；

　　（2）使用 Win32 API 线程管理函数，如 CreateThread；

　　（3）通过使用 Win32 服务（如信号量和 EnterCriticalSection 及 LeaveCriticalSection 函数），为不可重入的函数提供自己的同步。

　　如果使用标准 C 库而调用VC运行时库函数，则在程序的link阶段会提示如下错误：

error LNK2001: unresolved external symbol __endthreadex error LNK2001: unresolved external symbol __beginthreadex

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