第三章   快跑和等待

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本章回答了如下幾個(gè)問題：

  ◆ 如何等待線程序的結(jié)束？為什么通過查詢方式判斷線程是否終止是“看似空閑實(shí)則忙碌”？這有何不妥？怎樣改進(jìn)，才能使等待變得有效率起來？

  ◆ 如何等待一個(gè)線程的結(jié)束？如何等待多個(gè)線程的結(jié)束？推而廣之，如何等待一個(gè)核心對(duì)象？如何等待多個(gè)核心對(duì)象？

  ◆ 在GDI線程中等待需要特別注意些什么？怎么做？對(duì)于主線程來說，收到WM_QUIT消息時(shí)能否立即終止線程？為什么？該怎么做？

  ◆ 在多對(duì)象等待中，對(duì)象數(shù)組的處理需要注意些什么？比如，正在等待的某個(gè)對(duì)象被其它線程刪除了、修改了，或要新添一個(gè)需要等待的核心對(duì)象，怎么處理？ 

看似閑暇卻忙碌（Busy Waiting）

操作系統(tǒng)沒有能力分辨哪個(gè)線程的工作是有用的，哪個(gè)線程的工作是比較沒用的，所以每個(gè)線程獲得一律平等的CPU時(shí)間。通過反復(fù)調(diào)用GetExitCodeThread()查看線程是否終結(jié)會(huì)白白浪費(fèi)CPU時(shí)間。

記住：讓等待變得有效率，是一件很重要的事。

 

等待一個(gè)線程的結(jié)束

DWORD WaitForSingleObject(

HANDLE hHandle,        // handle to object to wait for

DWORD dwMilliseconds   // time-out interval in milliseconds

);

此函數(shù)返回成功的三個(gè)因素：

1）  等待的目標(biāo)（核心對(duì)象）變成激發(fā)狀態(tài)，返回WAIT_OBJECT_0；

2）  核心對(duì)象變成激發(fā)狀態(tài)前，等待時(shí)間到了，返回WAIT_TIMEOUT；

3）  如果一個(gè)擁有MUTEX（互斥器）的線程結(jié)束前沒有釋放MUTEX，則傳回WAIT_ABANDONED。 

如何檢查核心對(duì)象是否處于被激發(fā)狀態(tài)？

將WaitForSingleObject（）中的時(shí)間超時(shí)設(shè)為0，如果對(duì)象處于激發(fā)狀態(tài)，立即返回WAIT_OBJECT_0，否則返回WAIT_TIMEOUT。 

什么是一個(gè)被激發(fā)的對(duì)象？

當(dāng)核心對(duì)象被激發(fā)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致WaitForSingleObject（）醒來。其它Wait（）函數(shù)也是如此。

需要注意的是：醒來未必立即被調(diào)動(dòng)，而只是從休眠態(tài)隊(duì)列排入就緒隊(duì)列，等待操作系統(tǒng)調(diào)度。 

對(duì)于不同的核心對(duì)象，是否被激發(fā)含義不一：

對(duì)于線程/進(jìn)程，如果還在運(yùn)行，該對(duì)象就處于未激發(fā)；如果運(yùn)行結(jié)束，則轉(zhuǎn)入激發(fā)狀態(tài)。

對(duì)于文件對(duì)象，如果一個(gè)I/O操作完成，該文件對(duì)象即處于激發(fā)狀態(tài)；

對(duì)于事件，CreateEvent（）初態(tài)為TRUE，或SetEvent（）、PulseEvent（），事件為激發(fā)態(tài)；

對(duì)于互斥器，如果未被任何進(jìn)程鎖定，該對(duì)象處于激發(fā)狀態(tài)；

對(duì)于信號(hào)量，如果信號(hào)量的現(xiàn)值大于0，該對(duì)象處于激發(fā)狀態(tài)；

對(duì)于磁盤改變通知，當(dāng)一個(gè)特定的磁盤子目錄中發(fā)生了一件特別的改變時(shí)，此對(duì)象被激發(fā)。

對(duì)于控制臺(tái)輸入，當(dāng)Console窗口的輸入緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)可用時(shí)，此對(duì)象被激發(fā)。 

數(shù)個(gè)線程可以同時(shí)等待相同線程handle，當(dāng)該線程handle變成激發(fā)狀態(tài)時(shí)，所有等待的線程都會(huì)被喚醒。然而，其它核心對(duì)象可能只喚醒一個(gè)等待中的線程。到底是哪一種行為，得視你等待的是何種對(duì)象。

有些對(duì)象的激發(fā)狀態(tài)只能維持到一個(gè)等待中的線程被喚醒，有些象的激發(fā)狀態(tài)則能維持到它被明白地Reset了。（比較兩種事件對(duì)象：自動(dòng)事件屬于前一類別，手工事件則屬于后一種） 

Note：資源未被占有，即為激發(fā)狀態(tài)

關(guān)于目錄監(jiān)控

我們可以檢測(cè)一個(gè)特定目錄發(fā)生的變化，具體可使用下面的三個(gè)函數(shù)：

HANDLE FindFirstChangeNotification(

LPCTSTR lpPathName,    // pointer to name of directory to watch

BOOL bWatchSubtree,    // flag for monitoring directory or directory tree

DWORD dwNotifyFilter   // filter conditions to watch for

);

lpPathName定義被監(jiān)視的目錄所在；

bWatchSubtree定義是否監(jiān)視該目錄下的子目錄；

dwNotifyFilter定義具體監(jiān)視哪些變化，可以是如下六種變化（可多選）：

FILE_NOTIFY_CHANGE_FILE_NAME ：建立、刪除、文件改名

FILE_NOTIFY_CHANGE_DIR_NAME ：建立或刪除一個(gè)目錄

FILE_NOTIFY_CHANGE_ATTRIBUTES ：目錄及子目錄中的任何屬性改變

FILE_NOTIFY_CHANGE_SIZE ：目錄及子目錄中的任何文件大小的改變

FILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_WRITE ：目錄及子目錄中的任何文件的最后寫入時(shí)間的改變

FILE_NOTIFY_CHANGE_SECURITY ：目錄及子目錄中的任何屬性改變

FindFirstChangeNotification（）函數(shù)的返回值可以作為等待函數(shù)中的等待對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目錄或子目錄的監(jiān)視。只要被監(jiān)視的某一種事件發(fā)生，等待函數(shù)返回。

等待函數(shù)返回后，應(yīng)用程序可以對(duì)此進(jìn)行響應(yīng)處理，調(diào)用FindNextChangeNotification（）并繼續(xù)等待。 

BOOL FindNextChangeNotification(

HANDLE hChangeHandle   // handle to change notification to signal

);

等FindNextChangeNotification（）函數(shù)成功返回后，應(yīng)用程序可以使用等待函數(shù)等待變化通知。

如果一個(gè)變化在FindFirstChangeNotification（）調(diào)用后FindNextChangeNotification（）調(diào)用前發(fā)生，操作系統(tǒng)記錄這個(gè)改變，等FindNextChangeNotification（）執(zhí)行完，記錄改變立即激活一個(gè)等待它的等待函數(shù)。

沒使用等待函數(shù)前FindNextChangeNotification（）不可使用超過1次。如果有改變等待處理，調(diào)用FindNextChangeNotification（）可能會(huì)漏失一個(gè)改變通知。

如果要結(jié)束目錄監(jiān)視，使用FindCloseChangeNotification（）。 

BOOL FindCloseChangeNotification(

HANDLE hChangeHandle   // handle to change notification to close

); 

等待多個(gè)對(duì)象

Win32中可以等待多個(gè)對(duì)象，等待所有事件或者某一個(gè)事件被激發(fā)。

DWORD WaitForMultipleObjects(

DWORD nCount,             // number of handles in the handle array

CONST HANDLE *lpHandles,  // pointer to the object-handle array

BOOL fWaitAll,            // wait flag

DWORD dwMilliseconds      // time-out interval in milliseconds

); 

在一個(gè)GDI程序中等待

如果需要在主消息循環(huán)里等待某個(gè)對(duì)象，如果只是使用WaitForSingleObjects（）或WaitForMultipleObjects（），你根本就無法回到主消息循環(huán)里。這樣，應(yīng)用程序的用戶界面停止重繪，菜單工具條無法響應(yīng)，總之，糟糕透了。

為了同時(shí)等待對(duì)象，并等待消息，可使用下面這個(gè)函數(shù)：

DWORD MsgWaitForMultipleObjects(

DWORD nCount,          // number of handles in the handle array

LPHANDLE pHandles,     // pointer to the object-handle array

BOOL fWaitAll,         // wait for all or wait for one

DWORD dwMilliseconds,  // time-out interval in milliseconds

DWORD dwWakeMask       // type of input events to wait for

);

前幾個(gè)參數(shù)和WaitForMultipleObjects（）類似，最后一個(gè)參數(shù)定義欲觀察的用戶輸入消息。函數(shù)返回值為WAIT_OBJECT_0 + nCount時(shí)表示“消息到達(dá)隊(duì)列”。

 

消息處理的一個(gè)范本：

int rc = MsgWaitForMultipleObjects(nWaitCount,hWaitArray,FALSE,INFINITE,QS_ALLINPUT);

if (rc == WAIT_OBJECT_0 + nWaitCount)

{

while (PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE)

{

if (msg.message == WM_QUIT)

{

quit = true;

exitcode = msg.wParam;

break;

}

TranslateMessage(&msg);

DispatchMessage(&msg);

}

else

{

……

}


使用MsgWaitForMultipleObjects（）時(shí)需要注意的幾個(gè)地方

1．收到WM_QUIT之后，Windows仍然有消息傳遞給你。如果你要在收到WM_QUIT之后等待所有線程的結(jié)束，你必須繼續(xù)處理你的消息，否則窗口會(huì)變得反應(yīng)遲鈍，喪失重繪能力。

2．MsgWaitForMultipleObjects（）不允許handles數(shù)組中有縫隙產(chǎn)生。所以，如果某個(gè)對(duì)象被激發(fā)了后，你應(yīng)該在下一次調(diào)用MsgWaitForMultipleObjects（）前把handles數(shù)組重新整理、緊壓，而不是把該位置設(shè)置為NULL了事。

3．如果有另一個(gè)線程更改了對(duì)象數(shù)組，而那是你正等待的，那么你需要一種方法，強(qiáng)迫MsgWaitForMultipleObjects（）返回，并重新開始，以包含這個(gè)新的 handle。