windows核心編程--線程
進(jìn)程是由兩個(gè)部分構(gòu)成的,一個(gè)是進(jìn)程內(nèi)核對(duì)象,另一個(gè)是地址空間。同樣,線程也是由兩個(gè)部分組成的:
? 一個(gè)是線程的內(nèi)核對(duì)象,操作系統(tǒng)用它來(lái)對(duì)線程實(shí)施管理。內(nèi)核對(duì)象也是系統(tǒng)用來(lái)存放線程統(tǒng)計(jì)信息的地方。
? 另一個(gè)是線程堆棧,它用于維護(hù)線程在執(zhí)行代碼時(shí)需要的所有函數(shù)參數(shù)和局部變量
進(jìn)程從來(lái)不執(zhí)行任何東西,它只是線程的容器。線程總是在某個(gè)進(jìn)程環(huán)境中創(chuàng)建的,而且它的整個(gè)壽命期都在該進(jìn)程中。如果在單進(jìn)程環(huán)境中,你有兩個(gè)或多個(gè)線程正在運(yùn)行,那么這兩個(gè)線程將共享單個(gè)地址空間。這些線程能夠執(zhí)行相同的代碼,對(duì)相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。這些線程還能共享內(nèi)核對(duì)象句柄,因?yàn)榫浔硪蕾囉诿總€(gè)進(jìn)程而不是每個(gè)線程存在。
線程用于描述進(jìn)程中的運(yùn)行路徑。每當(dāng)進(jìn)程被初始化時(shí),系統(tǒng)就要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)主線程。該線程與C / C + +運(yùn)行期庫(kù)的啟動(dòng)代碼一道開(kāi)始運(yùn)行,啟動(dòng)代碼則調(diào)用進(jìn)入點(diǎn)函數(shù)( m a i n、w m a i n、Wi n M a i n或w Wi n M a i n),并且繼續(xù)運(yùn)行直到進(jìn)入點(diǎn)函數(shù)返回并且C / C + +運(yùn)行期庫(kù)的啟動(dòng)代碼調(diào)用E x i t P r o c e s s為止。對(duì)于許多應(yīng)用程序來(lái)說(shuō),這個(gè)主線程是應(yīng)用程序需要的唯一線程。不過(guò),進(jìn)程能夠創(chuàng)建更多的線程來(lái)幫助執(zhí)行它們的操作。
多線程有很多的好處,能更好地利用cpu,及其他的計(jì)算機(jī)資源,能夠使應(yīng)用程序界面和后臺(tái)操作同時(shí)進(jìn)行,提供更加友好的用戶接口.但是如果用的不合適的化,會(huì)帶來(lái)不必要的麻煩,例如Windows Explorer為每個(gè)文件夾窗口創(chuàng)建了一個(gè)獨(dú)立的線程。它使你能夠?qū)⑽募囊粋€(gè)文件夾拷貝到另一個(gè)文件夾,并且仍然可以查看你的系統(tǒng)上的其他文件夾。
CreateThread函數(shù)
每個(gè)線程必須擁有一個(gè)進(jìn)入點(diǎn)函數(shù),線程從這個(gè)進(jìn)入點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)行。前面已經(jīng)介紹了主線程的進(jìn)入點(diǎn)函數(shù):即m a i n、w m a i n、Wi n M a i n或w Wi n M a i n。如果想要在你的進(jìn)程中創(chuàng)建一個(gè)輔助線程,它必定也是個(gè)進(jìn)入點(diǎn)函數(shù),類似下面的樣子:
DWORD WINAPI ThreadFunc(PVOID pvParam)
{
DWORD dwResult = 0;
...
return(dwResult);
}
?
線程函數(shù)必須返回一個(gè)值,它將成為該線程的退出代碼。這與C / C + +運(yùn)行期庫(kù)關(guān)于讓主線程的退出代碼作為進(jìn)程的退出代碼的原則是相似的。
? 線程函數(shù)(實(shí)際上是你的所有函數(shù))應(yīng)該盡可能使用函數(shù)參數(shù)和局部變量。當(dāng)使用靜態(tài)變量和全局變量時(shí),多個(gè)線程可以同時(shí)訪問(wèn)這些變量,這可能破壞變量的內(nèi)容。然而,參數(shù)和局部變量是在線程堆棧中創(chuàng)建的,因此它們不太可能被另一個(gè)線程破壞。
前面已經(jīng)講述了調(diào)用C r e a t e P r o c e s s函數(shù)時(shí)如何創(chuàng)建進(jìn)程的主線程。如果想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)或多個(gè)輔助函數(shù),只需要讓一個(gè)已經(jīng)在運(yùn)行的線程來(lái)調(diào)用C r e a t e T h r e a d:
????HANDLE?CreateThread(
???PSECURITY_ATTRIBUTES?psa,
???DWORD?cbStack,
???PTHREAD_START_ROUTINE?pfnStartAddr,
???PVOID?pvParam,
???DWORD?fdwCreate,
???PDWORD?pdwThreadID);
當(dāng)C r e a t e T h r e a d被調(diào)用時(shí),系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)線程內(nèi)核對(duì)象。
系統(tǒng)從進(jìn)程的地址空間中分配內(nèi)存,供線程的堆棧使用。新線程運(yùn)行的進(jìn)程環(huán)境與創(chuàng)建線程的環(huán)境相同。因此,新線程可以訪問(wèn)進(jìn)程的內(nèi)核對(duì)象的所有句柄、進(jìn)程中的所有內(nèi)存和在這個(gè)相同的進(jìn)程中的所有其他線程的堆棧。這使得單個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程確實(shí)能夠非常容易地互相通信。
終止線程的運(yùn)行
若要終止線程的運(yùn)行,可以使用下面的方法:
? 線程函數(shù)返回(最好使用這種方法)。
? 通過(guò)調(diào)用E x i t T h r e a d函數(shù),線程將自行撤消(最好不要使用這種方法)。
? 同一個(gè)進(jìn)程或另一個(gè)進(jìn)程中的線程調(diào)用Te r m i n a t e T h r e a d函數(shù)(應(yīng)該避免使用這種方法)。
? 包含線程的進(jìn)程終止運(yùn)行(應(yīng)該避免使用這種方法)。
線程函數(shù)返回
始終都應(yīng)該將線程設(shè)計(jì)成這樣的形式,即當(dāng)想要線程終止運(yùn)行時(shí),它們就能夠返回。這是確保所有線程資源被正確地清除的唯一辦法。
如果線程能夠返回,就可以確保下列事項(xiàng)的實(shí)現(xiàn):
? 在線程函數(shù)中創(chuàng)建的所有C + +對(duì)象均將通過(guò)它們的撤消函數(shù)正確地撤消。
? 操作系統(tǒng)將正確地釋放線程堆棧使用的內(nèi)存。
? 系統(tǒng)將線程的退出代碼(在線程的內(nèi)核對(duì)象中維護(hù))設(shè)置為線程函數(shù)的返回值。
? 系統(tǒng)將遞減線程內(nèi)核對(duì)象的使用計(jì)數(shù)。
ExitThread函數(shù)
可以讓線程調(diào)用E x i t T h r e a d函數(shù),以便強(qiáng)制線程終止運(yùn)行:
VOID ExitThread(DWORD dwExitCode);
該函數(shù)將終止線程的運(yùn)行,并導(dǎo)致操作系統(tǒng)清除該線程使用的所有操作系統(tǒng)資源。但是,C + +資源(如C + +類對(duì)象)將不被撤消。
TerminateThread函數(shù)
調(diào)用Te r m i n a t e T h r e a d函數(shù)也能夠終止線程的運(yùn)行:
????????????????????BOOL?TerminateThread(
???HANDLE?hThread,
???DWORD?dwExitCode);
與E x i t T h r e a d不同,E x i t T h r e a d總是撤消調(diào)用的線程,而Te r m i n a t e T h r e a d能夠撤消任何線程。
注意Te r m i n a t e T h r e a d函數(shù)是異步運(yùn)行的函數(shù),也就是說(shuō),它告訴系統(tǒng)你想要線程終止運(yùn)行,但是,當(dāng)函數(shù)返回時(shí),不能保證線程被撤消。如果需要確切地知道該線程已經(jīng)終止運(yùn)行,必須調(diào)用Wa i t F o r S i n g l e O b j e c t (第9章介紹)或者類似的函數(shù),傳遞線程的句柄。此外,當(dāng)線程終止運(yùn)行時(shí), D L L通常接收通知。如果使用Terminate Thread 強(qiáng)迫線程終止,D L L就不接收通知,這能阻止適當(dāng)?shù)那宄?br />
在進(jìn)程終止運(yùn)行時(shí)撤消線程
E x i t P r o c e s s和Te r m i n a t e P r o c e s s函數(shù)也可以用來(lái)終止線程的運(yùn)行。差別在于這些線程將會(huì)使終止運(yùn)行的進(jìn)程中的所有線程全部終止運(yùn)行。另外,由于整個(gè)進(jìn)程已經(jīng)被關(guān)閉,進(jìn)程使用的所有資源肯定已被清除。這當(dāng)然包括所有線程的堆棧。這兩個(gè)函數(shù)會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程中的剩余線程被強(qiáng)制撤消,就像從每個(gè)剩余的線程調(diào)用Te r m i n a t e T h r e a d一樣。顯然,這意味著正確的應(yīng)用程序清除沒(méi)有發(fā)生,即C + +對(duì)象撤消函數(shù)沒(méi)有被調(diào)用,數(shù)據(jù)沒(méi)有轉(zhuǎn)至磁盤等等。
線程終止運(yùn)行時(shí)發(fā)生的操作
當(dāng)線程終止運(yùn)行時(shí),會(huì)發(fā)生下列操作:
? 線程擁有的所有用戶對(duì)象均被釋放。在Wi n d o w s中,大多數(shù)對(duì)象是由包含創(chuàng)建這些對(duì)象的線程的進(jìn)程擁有的。但是一個(gè)線程擁有兩個(gè)用戶對(duì)象,即窗口和掛鉤。當(dāng)線程終止運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)撤消任何窗口,并且卸載線程創(chuàng)建的或安裝的任何掛鉤。其他對(duì)象只有在擁有線程的進(jìn)程終止運(yùn)行時(shí)才被撤消。
? 線程的退出代碼從S T I L L _ A C T I V E改為傳遞給E x i t T h r e a d或Te r m i n a t e T h r e a d的代碼。
? 線程內(nèi)核對(duì)象的狀態(tài)變?yōu)橐淹ㄖ?/font>
? 如果線程是進(jìn)程中最后一個(gè)活動(dòng)線程,系統(tǒng)也將進(jìn)程視為已經(jīng)終止運(yùn)行。
? 線程內(nèi)核對(duì)象的使用計(jì)數(shù)遞減1。
當(dāng)一個(gè)線程終止運(yùn)行時(shí),在與它相關(guān)聯(lián)的線程內(nèi)核對(duì)象的所有未結(jié)束的引用關(guān)閉之前,該內(nèi)核對(duì)象不會(huì)自動(dòng)被釋放。
由于線程常常要改變它的(或它的進(jìn)程的)環(huán)境,因此Wi n d o w s提供了一些函數(shù),使線程能夠很容易引用它的進(jìn)程內(nèi)核對(duì)象,或者引用它自己的線程內(nèi)核對(duì)象:
?HANDLE?GetCurrentProcess();
HANDLE?GetCurrentThread();
(還有對(duì)應(yīng)的函數(shù)可以得到進(jìn)程和線程的id)
上面這兩個(gè)函數(shù)都能返回調(diào)用線程的進(jìn)程的偽句柄或線程內(nèi)核對(duì)象的偽句柄。這些函數(shù)并不在創(chuàng)建進(jìn)程的句柄表中創(chuàng)建新句柄。還有,調(diào)用這些函數(shù)對(duì)進(jìn)程或線程內(nèi)核對(duì)象的使用計(jì)數(shù)沒(méi)有任何影響。如果調(diào)用C l o s e H a n d l e,將偽句柄作為參數(shù)來(lái)傳遞,那么C l o s e H a n d l e就會(huì)忽略該函數(shù)的調(diào)用并返回FA L S E。
有時(shí)可能需要獲得線程的實(shí)句柄而不是它的偽句柄。所謂“實(shí)句柄”,我是指用來(lái)明確標(biāo)識(shí)一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的線程的句柄。
線程的偽句柄是當(dāng)前線程的句柄,也就是說(shuō),它是調(diào)用函數(shù)的線程的句柄。
偽句柄變成實(shí)句柄。D u p l i c a t e H a n d l e函數(shù)能夠執(zhí)行這一轉(zhuǎn)換:
????????????????????BOOL?DuplicateHandle(
???HANDLE?hSourceProcess,?
???HANDLE?hSource,
???HANDLE?hTargetProcess,?
???PHANDLE?phTarget,
???DWORD?fdwAccess,?
???BOOL?bInheritHandle,?
???DWORD?fdwOptions);
通常可以使用這個(gè)函數(shù),用與另一個(gè)進(jìn)程相關(guān)的內(nèi)核對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)與進(jìn)程相關(guān)的新句柄。
還要指出,D u p l i c a t e H a n d l e可以用來(lái)將進(jìn)程的偽句柄轉(zhuǎn)換成進(jìn)程的實(shí)句柄,如下面的代碼所示:
????HANDLE?hProcess;
DuplicateHandle(
???GetCurrentProcess(),????
//
?Handle?of?process?that?the?process?
???????????????????????????
//
?pseudo-handle?is?relative?to
???GetCurrentProcess(),????
//
?Process's?pseudo-handle
???GetCurrentProcess(),????
//
?Handle?of?process?that?the?new,?real,
???????????????????????????
//
?process?handle?is?relative?to
???
&
hProcess,??????????????
//
?Will?receive?the?new,?real?
???????????????????????????
//
?handle?identifying?the?process
???
0
,??????????????????????
//
?Ignored?because?of?DUPLICATE_SAME_ACCESS
???FALSE,??????????????????
//
?New?thread?handle?is?not?inheritable
???DUPLICATE_SAME_ACCESS);?
//
?New?process?handle?has?same?
???????????????????????????
//
?access?as?pseudo-handle
posted on 2006-10-13 17:10
Jerry Cat 閱讀(312)
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