线程函数的设计以及MsgWaitForMultipleObjects函数的使用要点.docx
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线程函数的设计以及MsgWaitForMultipleObjects函数的使用要点
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使用多线程技术可以显著地提高程序性能，本文就讲讲在程序中如何使用工作线程，以及工作线程与主线程通讯的问题。
一 创建线程
使用MFC提供的全局函数AfxBeginThread（）即可创建一个工作线程。
线程函数的标准形式为 UINT MyFunProc（LPVOID）;此函数既可以是全局函数，也可以是类的静态成员函数。
之所以必须是静态成员函数，是由于类的非静态成员函数，编译器在编译时会自动加上一个this指针参数，如果将函数设置为静态的成员函数，则可以消除this指针参数。
如果想在线程函数中任意调用类的成员变量（此处指的是数据成员，而不是控件关联的成员变量），则可以将类的指针作为参数传递给线程函数，然后经由该指针，就可以调用类的成员变量了。
//线程函数，类的静态成员函数
UINTCThreadTest:
:
TH_SetProgress（LPVOIDlpVoid）
{
CThreadTest*pTest=（CThreadTest*）lpVoid;
pTest->SetProgress（）;
return0;
}
//类的成员函数，此函数执行实际的线程函数操作，却可以自如的调用成员数据
voidCThreadTest:
:
SetProgress（）
{
intnCount=0;
while
（1）
{
m_progress.SetPos（nCount）;//设置进度条进度
//this->SendMessage（WM_SETPROGRESSPOS,nCount,0）;//也可用这种方式
nCount++;
if（g_exitThread）
{
return;
}
Sleep（200）;
}
}
二 线程函数体的设计
有过多线程设计经验的人都有体会，多线程设计最重要的就是要处理好线程间的同步和通讯问题。
如解决不好这个问题，会给程序带来潜藏的隐患。
线程的同步可以利用临界区、事件、互斥体和信号量来实现，线程间的通讯可利用全局变量和发消息的形式实现。
其中事件和临界区是使用得比较多的工具。
请看下面的线程函数体：
UINTAnalyseProc（LPVOID lVOID）
{
if（WAIT_OBJECT_0==WaitForSingleObject（m_eventStartAnalyse.m_hThread,INFINITE））
{
while（WAIT_OBJECT_0==WaitForSingleObject（m_eventExitAnalyse.m_hThread,0））
{
DWORDdRet=WaitForSingleObject（m_eventPause.m_hThread,0）;
if（dRet==WAIT_OBJECT_0）
{
//暂停分析
Sleep（10）;
}
elseif（dRet==WAIT_TIMEOUT）
{
//继续分析
//
}
}
}
return0;
}
上面的线程函数用到了三个事件变量eventStartAnalyse、eventExitAnalyse和eventPause，分别用来控制线程函数的启动、退出以及暂停。
再配以WaitForSingleObject函数，就可以自如的控制线程函数的执行，这是在线程函数体内应用事件变量的典型方式，也是推荐的方式。
无论是工作线程还是用户界面线程，都有消息队列，都可以接收别的线程发过来的消息也可以给别的线程发送消息。
给工作线程发消息使用的函数是PostThreadMessage（）。
此函数的第一个参数是接收消息的线程的ID。
此函数是异步执行的，机制和PostMessage一样，就是把消息抛出后就立即返回，不理会消息是否被处理完了。
这里还有着重强调一点，线程消息队列是操作系统帮我们维护的一种资源，所以它的容量也是有限制的。
笔者曾经做过实验，在5~6秒事件内调用PostThreadMessage往线程消息队列里发送5万多条消息，可是由于线程函数处理消息的速度远慢于发送速度，结果导致线程消息队列里已经堆满了消息，而发送端还在发消息，最终导致消息队列溢出，很多消息都丢失了。
所以，如果你要在短时间内往线程消息队列里发送很多条消息，那就要判断一下PostThreadMessage函数的返回值。
当消息队列已经溢出时，此函数返回一个错误值。
根据返回值，你就可以控制是否继续发送。
工作线程给主线程发消息使用的是SendMessage和PoseMessage函数。
这两个函数的区别在于SendMessage函数是阻塞方式，而PoseMessage函数是非阻塞方式。
如果不是严格要求工作线程与主线程必须同步执行，则推荐使用PoseMessage。
不要在线程函数体内操作MFC控件，因为每个线程都有自己的线程模块状态映射表，在一个线程中操作另一个线程中创建的MFC对象，会带来意想不到的问题。
更不要在线程函数里，直接调用UpdataData（）函数更新用户界面，这会导致程序直接crash。
而应该通过发送消息给主线程的方式，在主线程的消息响应函数里操作控件。
上面提到的SetProgress函数和AnalyseProc函数均为线程函数，但它们都不能接收别的线程发过来的消息，虽然它们都可以给主线程发消息。
它们要想能够接收别的线程发过来的消息，则必须调用GetMessage或PeekMessage函数。
这两个函数的主要区别在于：
GetMessage函数可以从消息队列中抓取消息，当抓取到消息后，GetMessage函数会将此条消息从消息队列中删除。
而且，如果消息队列中没有消息，则GetMessage函数不会返回，CPU转而回去执行别的线程，释放控制权。
GetMessage返回的条件是抓取的消息是WM_QUIT。
PeekMessage函数也可以从消息队列中抓取消息，如果它的最后一个参数设置为PM_NOREMOVE，则不从消息队列中删除此条消息，此条消息会一直保留在消息队列中。
如果它的最后一个参数是PM_REMOVE，则会删除此条消息。
如果消息队列中没有消息，则PeekMessage函数会立刻返回，而不是像GetMessage一样就那样等在那儿。
PeekMessage函数就像是窥探一下消息队列，看看有没有消息，有的话就处理，没有就离开了。
这一点也是两个函数的最大不同。
下面的代码演示了在线程函数中使用这两个函数的三种方式，这三种方法可以达到同样的效果：
voidCThreadTest:
:
SetSlider（）
{
// 在线程函数里启动一个时钟，每50毫秒发送一个WM_TIMER消息
intnTimerID=:
:
SetTimer（NULL,1,50,NULL）;
intnSliderPos=0;
MSGmsg;
while
（1）
{
//方式一 使用GetMessage函数
/* if（:
:
GetMessage（&msg,NULL,0,0））
{
switch（msg.message）
{
caseWM_TIMER:
{
nSliderPos++;
:
:
SendMessage（this->m_hWnd,WM_SETSLIDERPOS,nSliderPos,0）;
}
break;
caseWM_QUIT_THREAD:
//自定义消息
{
:
:
KillTimer（NULL,1）;
return;
}
break;
default:
break;
}
}
*/
//方式二 使用PeekMessage函数
/* if（:
:
PeekMessage（&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE））
{
switch（msg.message）
{
caseWM_TIMER:
{
nSliderPos++;
:
:
SendMessage（this->m_hWnd,WM_SETSLIDERPOS,nSliderPos,0）;
}
break;
caseWM_QUIT_THREAD:
//自定义消息
{
:
:
KillTimer（NULL,1）;
return;
}
break;
default:
break;
}
}
else
{
//必须有此操作，要不然当没有消息到来时，线程函数相当于陷
//入空循环，cpu的占有率会飙升
Sleep（20）;
}
*/
//方式三 同时使用PeekMessage和GetMessage函数
if（:
:
PeekMessage（&msg,NULL,0,0,PM_NOREMOVE））
{
if（:
:
GetMessage（&msg,NULL,0,0））
{
switch（msg.message）
{
caseWM_TIMER:
{
nSliderPos++; :
:
SendMessage（this->m_hWnd,WM_SETSLIDERPOS,nSliderPos,0）;
}
break;
caseWM_QUIT_THREAD:
//自定义消息
{
:
:
KillTimer（NULL,1）;
return;
}
break;
default:
break;
}
}
}
else
{
Sleep（20）;
}
}
}
前面已经介绍过了，不建议线程函数里用SendMessage给主线程发消息，因为这个函数是同步操作，就是如果SendMessage函数不执行完，是不会返回的，这样线程函数就无法继续执行。
有时这种操作容易导致工作线程和主线程死锁，这个我们后面会谈到，会介绍一种解决方法。
三 线程的退出
线程的退出有多种方式，比如可以调用TerminateThread（）函数强制线程退出，但不推荐这种方式，因为这样做会导致线程中的资源来不及释放。
最好的也是推荐的方式，是让线程函数自己退出。
就像上面介绍的SetProgress（）函数中，用全局变量g_exitThread使线程退出。
而AnalyseProc用WAIT_OBJECT_0==WaitForSingleObject（m_eventExitAnalyse.m_hThread,0）这种方式来退出线程，还有在SetSlider函数中利用发送自定义消息WM_QUIT_THREAD的方式令线程退出。
这些都是可以使用的方法。
当主线程要退出时，为了能保证线程的资源能全部地释放，主线程必须等待工作线程退出。
线程对象和进程对象一样，也是内核对象，而且线程对象的特点是当线程退出时，线程内核对象会自动变为有信号状态，能够唤醒所有正在等待它的线程。
我们通常都习惯于使用WaitForSingleObject等函数来等待某个内核对象变为有信号状态，但是我想说的是，在主线程中不要使用WaitForSingleObject和WaitForMultipleObjects两个函数等待线程退出，其原因就是有导致程序死锁的隐患，特别是线程函数里调用了SendMessage或是直接操作了MFC对象，更易出现此种现象。
下面的函数是一个在主线程中用来等待SetProgress（）线程函数退出的函数：
//退出线程
voidCThreadTest:
:
OnButton2（）
{
g_exitThread=TRUE; //设置全局变量为真，令线程退出
#if1
WaitForSingleObject（m_pThread1->m_hThread,INFINITE）;//无限等待
#else
DWORDdRet;
MSGmsg;
while
（1）
{
dRet=:
:
MsgWaitForMultipleObjects（1,&m_pThread1->m_hThread,FALSE,INFINITE,QS_ALLINPUT）;
if（dRet==WAIT_OBJECT_0+1）
{
while（PeekMessage（&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE））
{
TranslateMessage（&msg）;
DispatchMessage（&msg）;
}
}
else
{
break;
}
}
#endif
}
在上面的函数中我用#if #else #endif这组预编译指令控制函数的执行代码，如果我令#if1，则执行WaitForSingleObject函数，如果我令#if0，则执行DWORDdRet路径。
首先令#if 1，测试会发现，程序死锁了。
原因是当程序执行到WaitForSingleObject函数时，主线程挂起，等待线程函数退出，此时CPU切换到线程函数体内执行，如果执行到if（g_exitThread）处，则线程函数顺利退出，可如果执行到m_progress.SetPos（nCount）处，由于SetPos函数是在主线程中完成的操作，Windows是基于消息的操作系统，很多操作都是靠发消息完成的，由于主线程已经挂起，所以没有机会去消息队列中抓取消息并处理它，结果导致SetPos函数不会返回，工作线程也被挂起，典型的死锁。
如果不用m_progress.SetPos，而改用this->SendMessage（…）,其结果是一样的。
此时如果用了PostMessage，则工作线程会顺利退出，因为PostMessage是异步执行的。
由此可见，在主线程中用WaitForSingleObject等待工作线程退出是有很大隐患的。
为解决这一问题，微软特提供了一个MsgWaitForMultipleObjects函数，该函数的特点是它不但可以等待内核对象，还可以等消息。
也就是当有消息到来时，该函数也一样可以返回，并处理消息，这样就给了工作线程退出的机会。
DWORDMsgWaitForMultipleObjects（
DWORDnCount,//要等待的内核对象数目
LPHANDLEpHandles,//要等待的内核对象句柄数组指针
BOOLfWaitAll,//是等待全部对象还是单个对象
DWORDdwMilliseconds,//等待时间
DWORDdwWakeMask）;//等待的消息类型
下面就详解一下该函数的参数使用方法：
DWORDnCount：
要等待的内核对象的数目。
如果等待两个线程退出，则nCount=2；
LPHANDLEpHandles：
要等待的内核对象句柄数组指针。
如果只要等待一个线程退出，则直接设置该线程句柄的指针即可：
MsgWaitForMultipleObjects（1,&m_pThread->m_hThread,…）
如果要等待两个线程退出，则使用方法为:
HANDLEhArray[2]={m_pThread1->m_hThread,m_pThread2->m_hThread}；
MsgWaitForMultipleObjects（2,hArray,…）
BOOLfWaitAll：
TRUE-表示只有要等待的线程全部退出后，此函数才返回，
FALSE-表示要等待的线程中任意一个退出了，或是有消息到达了，此函数均会返回。
在上面的OnButton2（）函数中，我要等待一个线程退出，将fWaitAll设置为
FALSE，目的是无论是线程真的退出了，还是有消息到达了，该函数都能返回。
如果将该fWaitAll设置为TRUE，那么函数返回的唯一条件是线程退出了，即便
是有消息到来了，该函数也一样不会返回。
DWORDdwMilliseconds：
等待的事件，单位是毫秒。
可以设置为INFINITE，无
穷等待
DWORDdwWakeMask：
等待的消息类型，通常可以设置为QS_ALLINPUT。
此宏表示的是可以等待任意类型的消息。
当然，也可以指定等待的消息类型。
#defineQS_ALLINPUT （QS_INPUT |\
QS_POSTMESSAGE |\
QS_TIMER |\
QS_PAINT |\
QS_HOTKEY |\
QS_SENDMESSAGE）
返回值：
DWORDdRet 通过函数返回值，可以得到一些有效信息。
函数返回值依fWaitAll设置的不同而有所不同。
下面是函数返回值的几种常见类型：
dRet= 0xFFFFFF
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