Windows中线程的基础知识和简单应用----Thread的生死

四月份开始了一个新项目，需要启用多线程。以前也做过这样的项目，但那时刚从学校出来，也不知道什么，瞎写一通反正是搞出来了。今天，又要 “重操旧业”。呵呵，虽今非昔比，却也不敢小视。懂得多了，也就更加清楚其中的复杂性。因为这个项目不能在公司测试，最好能写得严谨、周到，免得到现场还要进行大量的修改。于是，翻出几本“秘集”，重温，准备要大干一场。
翻出箱底的教科书，线程只在进程的最后一小节中介绍，总共也就是４页。这４页中把和线程相关的概念差不多都讲了一遍，并且很简练。也难怪当时总不得要领，如此复杂的东西却要在这４页中“尽显风采”，理解起来却是要费一番功夫。不过要是应付考试，那就应该另当别论了。
谈到线程就不能不说说进程了。进程是一个正在运行的程序实例，它包含资源和内存。当一进程被执行，它就自动创建一个线程，这就是主线程，然后这个主线程可以创建其他的线程。进程是活泼的，它是靠线程来执行包含在其中的代码。我们也可以说，进程不执行任何东西，它只是包含线程的容器。如果一个进程中存在N个线程，那么这N个线程共享进程中的所有资源。所以，进程内的线程对象可以共享该进程中的资源，使得统一进程中的多线程可以很方便的进行通信。
线程包含两个部分，一个是内核对象，操作系统可以通过它来对线程进行管理；另一个是线程堆栈，用于维护线程在执行代码时所需要的所有函数的参数。
很多人会有这样一个疑问，为什么没有多进程呢？首先，线程是基本调度单稳，占用的资源少，可以共享系统资源；其次，这就是进程中的资源不可共享，这也是最重要的。
在当今的软件中，多线程的使用无处不在。文档编写软件，用户在不断的键入字符，软件在不停在检查拼写和语法错误；在刻录软件中，软件后台在进行刻录工作，用户仍然可以对该软件进行操作。事实上，上述两个软件都在使用了多线程技术，一个线程负责对语言进行错误检查，一个线程负责刻录工作。如果没有多线程存在，那么用户只能等待软件检查完语言错误后，才能键入新的单词，或者用户只有等待刻录结束后才能对刻录软件进行操作。
那么，是不是所有的软件都需要多线程呢，是不是使用多线程后，软件的执行速度是不是就有了很大的提高呢。实际上并不是这样的。引用《深入浅出MFC》中的一句话，“多线程并不能让程序执行的比较快（除非是在多CPU的机器上，并且使用支持Symmetric multiprocessingde的操作系统），只是能够让程序比较[有反应]”。

在Win32操作系统中可以用CreateThread函数来创建一个线程。
HANDLE CreateThread(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
SIZE_T dwStackSize,
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
LPVOID lpParameter,
DWORD dwCreationFlags,
LPDWORD lpThreadId
);
当这个函数被调用时，系统会创建一个线程内核对象。线程内核对象不是线程本身，而是操作系统用来管理线程的较小的数据结构。系统从进程的地址空间中分配内存，供线程的堆栈来使用。

lpThreadAttributes	是SECURITY_ATTRIBUTES结构体指针，负责该线程内核的安全属性。多数情况下传如NULL。
dwStackSize	设置该线程拥有多少的地址空间作为自己的堆栈。默认值是1MB。当线程堆栈溢出时，系统会抛出异常。所以，在分配线程堆栈时，需要小心使用。
lpStartAddress	想要线程执行的线程函数的地址。这个线程函数需要特定的格式，形如：DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID pvParam)。
lpParameter	传给线程函数的参数。这个参数就是上述线程函数中的参数LPVOID pvParam。
dwCreationFlags	设置用于创建线程的其他标志。这个标识可以控制该线程被创建后是立即运行还是处于暂停状态。
lpThreadId	系统分配给线程的ID。线程ID可以作为该线程在操作系统内的唯一标识。

CreateThread执行成功后会传回线程的句柄。这个句柄被称为核心对象。我
们通过它可以对这个线程进行操作。
由于线程ID可以作为线程在操作系统中的唯一标识，自然而然的就能想到
可以通过线程ID来取得线程的句柄。但实际上是做不到的，这是出于对安全性
的考了而采取的保护措施。

现在让我们来看一个例子：
首先，构建出两个线程函数，如下：
DWORD WINAPI ThreadFunc_One(LPVOID pPram)
{
_cwprintf(_T("%s/n"), _T("Hello, I am frist thread."));
return 0;
}

DWORD WINAPI ThreadFunc_Two(LPVOID pPram)
{
_cwprintf(_T("%s/n"), _T("Hello, I am Second thread."));
return 0;
}
然后，我们在main函数中创建两个线程，如下：
HANDLE hHand_One = ::CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc_One, NULL, TRUE, 0);
HANDLE hHand_Two = ::CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc_Two, NULL, TRUE, 0);

噢儿了，运行一下程序。会产生什么样的结果呢？……
……………
……………
……………


-

一个和期待一样的结果，很满意啊。
让我们再运行一次。
……………
....................
……………


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%￥@#￥…….&%^#$.........v_v 这是啥东东啊。并不是弄错了吧。
再来一次！
……………
....................
……………


-

%￥@#￥…….&%^#$.........*_* 又是这样的东东。
再来！
再来！
再来！
%￥@#￥…….&%^#$.........@_@ 无语了！

这就是线程的特点，随机性，无序性。所以，在使用多线程的时候，一定要协调，
为我所用，不然创建几个线程后，就变成一团乱麻了。至于如何进行线程的管理，
以后再说。
生有出，死有地。线程是咋死的呢？
线程还是很不错的小东西。当它完成自己应完成的使命后，就结束了自己的生命。但是，不是任何时候都能善死善终。如何是线程立即毙命（有点暴力）呢，我们需要两个函数来完成这个使命。ExitThread和TerminateThread这两个函数就是线程的杀手。

VOID WINAPI ExitThread(DWORD dwExitCode)

BOOL WINAPI TerminateThread(HANDLE hThread,DWORD dwExitCode)

使用这两个函数来结束线程的生命，不仅暴力，而且也不是很好的方法。
ExitThread函数可以立即终止创建的线程，并使操作系统清空线程占用操作系统的资源。但是，不能却不能清空类对象。
TerminateThread函数可以终止任何线程。由于该函数是异步调用的，所以当函数返回后，不能确保线程已经被终止。并且，在被终止线程的进程结束前，操作系统不能释放被终止线程的线程堆栈。
所以，这两个函数轻易不要使用，最好就不调用。杀手必须要雪藏 o(∩_∩)o…。做为开发人员一定要尽量保证线程能自动终止，而非用外力来结束线程的生命。

线程结束了生命后，我们还要做一件事情。就是撤销它的户口。调用CloseHandl函数，告诉操作系统准备撤销这个线程对象。

BOOL WINAPI CloseHandle(HANDLE hObject);

于是操作系统将会把该线程内核对象的计数器降低1。当线程核心对象的引用计数器降到0时，这个线程对象就被真的的清除了。

实际上在创建线程的时候，线程对象的引用计数器的默认值是2。当线程函数执行结束返回后，引用计数器的值降1，调用CloseHandle函数后，引用计数器的值再降1。

当然，我们也可以在CreateThread函数创建成功后，就调用CloseHandle函数通知操作系统在该线程函数返回后立即释放。

在使用CreateThread函数创建函数的时候，dwCreationFlags标志位一直都设置为TRUE，那么当线程被创建的出来后就立即开始执行。但很多时候我们不希望线程立刻执行，那么就需要在创建线程的时候设置dwCreationFlags标志位为CREATE_SUSPENDED。这时候，线程创建结束后立即进入暂停状态，等待被唤醒。

实际在线程核心对象上存在一个线程暂停计数器。这个计数器记录着该线程的暂停计数值，只有当该值为0时，线程才被唤醒执行。当CreateThread创建线程的时候，这个暂停计数为1。线程初始化完成之后，看是判断创建者是否传入了CREATE_SUSPENDED标识。如果没有传入，那么该计数器值递减为0。

线程处于暂停状态时，可以使用ResumeThread函数来唤醒线程。这个函数成功运行后，可以使线程暂停计数器的值减1。

DWORD WINAPI ResumeThread(HANDLE hThread);

与ResumeThread函数成对的是SuspendThread函数。它可以使正在运行的线程暂停。但是，

使用SuspendThread函数时要小心，因为它很容易造成死锁导致程序异常。

DWORD WINAPI SuspendThread(HANDLE hThread);