windows編程 使用C++實現多線程類

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有時候我們想在一個類中實現多線程，主線程在某些時刻獲得資料，可以“通知”子線程去處理，然後把結果返回。下面的執行個體是主線程每隔2s產生10個隨機數，將這10隨機數傳給多線程類，讓它接收到資料後馬上列印出來。

 

首先看類的定義：

 

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1. #pragma once  
2. #include <iostream>  
3. #include <atlbase.h>    // 使用到了atl類  
4. #include <atlsync.h>  
5. #include <vector>  
6. using namespace std;  
7.   
8. class CMultiThreadTest  
9. {  
10. public:  
11.     bool Init();    // 初始化類成員  
12.     bool UnInit();  // 釋放資源  
13.     void NotifyDowork(const std::vector<int> &data);  
14.   
15.     static DWORD CALLBACK TestThread(LPVOID);   // 線程函數，必須是靜態函數  
16.     DWORD TestProc();                           // 線程工作實現  
17.   
18. private:  
19.     std::vector<int> m_data;    // 同步資料  
20.     ATL::CEvent m_NotifyEvent;  // 通知事件  
21.     HANDLE m_hThread;           // 線程控制代碼  
22. };  

類中使用到了ALT類，需要包含atlbase.h和altsync.h標頭檔。函數TestThread必須是靜態函數，因為CreateThread只接受全域或者靜態函數。
首先先看Init()和UnInit()函數的實現：

 

 

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1. bool CMultiThreadTest::Init()  
2. {  
3.     // 建立事件  
4.     BOOL bRet = m_NotifyEvent.Create(NULL, TRUE, FALSE, NULL);  
5.     if (!bRet) {  
6.         return false;  
7.     }  
8.   
9.     // 掛起的方式建立線程  
10.     m_hThread = CreateThread(NULL, 0, &CMultiThreadTest::TestThread, this, CREATE_SUSPENDED, NULL);  
11.     if (NULL == m_hThread) {  
12.         return false;  
13.     }  
14.   
15.     // 喚醒線程  
16.     ResumeThread(m_hThread);  
17.     return true;  
18. }  
19.   
20.   
21. bool CMultiThreadTest::UnInit()  
22. {  
23.     // 通知線程處理data的資料  
24.     if (m_NotifyEvent != NULL) {  
25.         m_NotifyEvent.Set();  
26.     }  
27.   
28.     if (m_hThread != NULL)   
29.     {  
30.         // 預留100ms讓線程處理完資料，100ms是個估值  
31.         WaitForSingleObject(m_hThread, 100);  
32.         CloseHandle(m_hThread);  
33.         m_hThread = NULL;  
34.     }  
35.   
36.     return true;  
37. }  

ATL::CEvent的成員函數Create接收4個參數，第四個參數指定Event的名字（它是可以有名字的），以便在其他進程可以找到該事件，這裡我們不需要使用，把它設定為NULL，其他參數很容易理解，不贅述。
Init()函數值得注意的是我們建立的線程是以掛起的方式建立，所以必須調用ResumeThread喚醒線程，否則線程一值處於沉睡狀態，不執行線程函數。
UnInit()函數比較簡單，主要通知線程執行收尾工作，並釋放類的資源。

下面我們來看看剩下的函數的實現。

 

 

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1. DWORD CALLBACK CMultiThreadTest::TestThread(LPVOID lpParam)  
2. {  
3.     if (lpParam == NULL) {  
4.         return 0;  
5.     }  
6.   
7.     CMultiThreadTest *lpThis = reinterpret_cast<CMultiThreadTest *>(lpParam);  
8.     return lpThis->TestProc();  
9. }  
10.   
11.   
12. DWORD CMultiThreadTest::TestProc()  
13. {  
14.     while (true)  
15.     {  
16.         // 每5s監聽一次，秒數直接影響程式的效能  
17.         DWORD dwRet = WaitForSingleObject(m_NotifyEvent, 5000);  
18.   
19.         // 進入迴圈5s沒有事件發生，不做任何處理  
20.         if (dwRet == WAIT_TIMEOUT) {  
21.             continue;  
22.         }  
23.   
24.     // 列印數組  
25.         for (unsigned int i = 0; i < m_data.size(); i++)  
26.         {  
27.             cout <<m_data[i] <<" ";  
28.         }  
29.   
30.         cout <<endl;  
31.   
32.         // 重設事件  
33.         m_NotifyEvent.Reset();  
34.     }  
35.     return 0;  
36. }  
37.   
38.   
39. void CMultiThreadTest::NotifyDowork(const std::vector<int> &data)  
40. {  
41.     m_data = data;  
42.     m_NotifyEvent.Set();    // 通知線程該做事情了！  
43. }  

首先我們看TestThread函數，它是線程的“入口“，線程被喚醒後執行該函數。值得注意的是，我們在建立線程的時候把對象指標this作為參數傳遞給建立線程函數，系統在調用TestThread的時候會把this傳遞迴來，這裡使用弱類型轉換reinterpret_cast將LPVOID轉化為CMultiThreadTest類的指標，reinterpret_cast是一個危險的類型轉換，一般只適用於指標和整數之間的轉換。有興趣的同學可以參考C++ Primer第4版18.2.1章節。

 

線程函數將參數lpParam轉化為對象指標後，執行對象的成員函數TestProc()，TestProc()實現主要的邏輯。這裡可能會有人疑問，為什麼不直接在TestThread()函數實現主要邏輯呢？這樣做有兩個好處，一是能夠將線程函數邏輯和商務邏輯分離，其二就是TestThread是個靜態函數，類靜態函數只能處理類的靜態成員變數，而很多時候我們希望線程處理類的非靜態成員變數。
最後NotifyDowork函數很簡單，該函數給外部調用，它把外部傳進來的data賦值給類的非靜態成員變數m_data，並通知線程處理m_data資料，TestProc中WaitForSingleObject函數接收到事件後往下執行，把m_data列印出來。

下面我們看看main函數的實現：

 

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1. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
2. {  
3.     CMultiThreadTest multiThreadTest;  
4.       
5.     // 初始化失敗  
6.     if (!multiThreadTest.Init()) {  
7.         return 0;  
8.     }  
9.   
10.     srand(unsigned int(time(NULL)));  
11.     std::vector<int> data;  
12.   
13.     while (true)  
14.     {  
15.         data.clear();  
16.   
17.         // 產生10個隨機數  
18.         for (int i = 0; i < 10; i++)  
19.             data.push_back(rand() % 1000);  
20.   
21.         // 通知多線程類執行工作  
22.         multiThreadTest.NotifyDowork(data);  
23.   
24.         Sleep(2000);  
25.     }  
26.   
27.     multiThreadTest.UnInit();  
28.     return 0;  
29. }  

這段代碼就不用解釋了，記得包含標頭檔windows.h、time.h和vector。

總結：
多線程類的使用情境是，當一個線程或得到資料後，希望其他線程能夠處理這部分數。多線程類實現還是比較簡單的，首先建立線程和線程事件，實現給外部調用的介面，外部通過介面設定事件，通知線程執行。

 

 

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