实验9 多线程程序设计

实验九多线程程序设计

一、实验目的

1、工作线程的创建；

2、多线程的创建；

3、主程序与线程间数据交换；

4、线程工作状态设置及修改。

二、实验要求

2.1 创建一个窗口，建立子菜单（创建线程（BEGIN_THREAD）、线程关闭（CLOSE）），利用创建线程BEGIN_THREAD，创建许多工作线程，利用线程关闭（CLOSE）所有线程。每个工作线程都对全局变量int gl_i加100，然后在线程中判别全局变量BOOL gl_bclose，当判别为线程结束时，将当前线程获得的gl_i在对话中显示(即中间对话中显示的值)。

注意，由于线程是一个简单的延时后累加的过程，所有随着控制线程是否结束的时间不同，得到的值是不相同的。

控制线程结束，利用线程关闭（CLOSE）实现对gl_bclose的修改。

2.2 同1，要求利用子菜单选择同时启动两个线程，在这两个线程中分别有各自的累加值并在线程中对其进行累加，不过要求两个线程有不同的优先级别，当线程关闭后，显示两线程当前的累计值。

2.3 编写一个线程，功能是将主程序通过利用参数传递方法传递给线程的一个整型数（或一个类）定时累加。建立一个对话窗口，有线程的‘启动’、‘挂起’/‘运行’和‘停止’三个按钮，‘启动按钮’实现启动一个线程，‘挂起’/‘运行’是一个按钮，是根据当前线程的状态设置，显然当线程在‘运行’状况，该按钮应该显示‘挂起’，反之，显示‘运行’，当按该按钮后，使线程处于挂起状态或运行状态，‘停止’按钮显然是停止该线程的运行。另有一个‘MOVE’按钮和一个编辑控件，按‘MOVE’按钮将当前线程中的整型值在编辑控件上显示。

目的：了解线程与主程序间的参数传递。

三、实验过程

3.1首先创建单文档工程，如下图：

3.2 第一部分──线程的创建与结束：

3.2.1添加全局变量：

int gl_i; //计数

BOOL gl_bclose;

//线程控制：true－结束所有线程；false－线程继续执行

3.2.2线程的创建：

线程靠一个CWinThread类的对象来管理，启动一个新线程的方法很简单，用到API函数的AfxBeginThread，定义如下：

CWinThread * AFXAPI AfxBeginThread

(AFX_THREADPROC pfnThreadProc, // 线程函数的地址

LPVOID pParam,//传送到线程函数的参数

int nPriority，// (可选的）线程的优先级，默认的是平常的优先级，

UINT nStackSize,// (可选的）线程的堆栈大小

DWORD dwCreateFlags, // (可选的）如果用户创建的线程在开始的时候在挂起态，而不在运行态，可以设置为

CREATE_SUSPENDED

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs

// (可选的）线程的安全属性，默认的是和父线程的访问权限一样

);

函数AfxBeginThread 启动新线程并返回一个线程对象指针，然后，新线程和启动新线程的线程同时运行。函数的第一个参数指定线程函数。新线程首先执行这个函数，在这个函数中可以再调用其他函数完成新线程的工作，这个函数执行完毕返回时，新线程结束。线程函数不能是任意定义，必须定义如下：UINT ThreadFunction(LPVOID pParam)；

这个函数必须被定义成全局函数，函数的返回类型必须是UINT，必须有一个LPVOID类型的参数，这个参数一般使用AfxBeginThread 函数的第二个参数pParam。函数的返回值在函数中任意定义(但不能返回特殊值

STILL_AVTIVE，它被定义成0X00000l03L，表示线程仍在运行，引起混淆)。

AfxBeginThread函数的具体用法可查阅MSDN。

3.2.3线程函数：

线程函数定义了线程要做什么，在进入这个函数的时候线程开始，退出的时候线程结束。这个函数称为线程函数，定义如下：

UINT ThreadFunction( LPVOID pParam );

这里：ThreadFunction 是线程函数名，就是启动线程函数的第一个参数pfnThreadProc。

参数LPVOID pParam 是启动线程函数的第二个参数，该参数是一个32位数，是在线程对象创建时传送给对象的构造函数。线程函数根据需要进行对参数进行处理，实际上，线程和主程序之间可以利用这个参数实现数据传递。

3.2.4终止线程：

线程终止由两种方法，一种是等待线程函数执行完毕后自动退出，线程退出后创建的线程对象是否自动删除，是由CWinThread 对象的一个成员变量

m_bAutoDelete决定，为TRUE时，线程执行后自动删除创建的CWinThread 对象，否则，在线程结束后，该对象并不删除，需要外部来删除。

可以在线程创建后对m_bAutoDelete 设置。

如：m_pDrawThread -> m_bAutoDelete = FALSE ;

这样，在线程执行结束后并不删除，需要外部去删除：

delete m_pDrawThread;

另一个终止线程的方法是调用MFC函数AfxEndThread:

void AFXAPI AfxEndThread( UINT nExitCode, BOOL bDelete );

延时计数可利用函数：

VOID Sleep(

DWORD dwMilliseconds// 延时长度（单位：毫秒）

);

实验九第一部分最终结果如下图：

第一部分程序如下：

class Ctest9 // 定义一个类

{

public:

Ctest9(){ m_i = 0 ;};

void Set( int i ) { m_i = i ;};

void SetId( int i ) { id = i; };

int Get() { return m_i ;} ;

int GetId() { return id ;} ;

void Inc() { m_i += 1 ;};

private:

int m_i; //累计值

int id; //线程编号} ;

UINT testThread1(LPVOID pParam) { //线程主函数//接收一个窗口类指针，然后设置窗口标题

HWND hWnd = (HWND)pParam; // 将传入的线程函数参数转换为窗口句柄

while(!gl_bclose) { // 判别gl_bclose是否为TRUE,否则线程继续运行Sleep(1000); //1s

gl_i += 100; //延时累加

}

char str[81] ;

wsprintf(str,"全局变量值：%d", gl_i);

AfxMessageBox( str ); // 显示gl_i 值

return 0; // 返回并退出线程

//或者调用void AfxEndThread( UINT nExitCode );来退出

}

void OnThreadCreate()

{

gl_bclose = FALSE;

HWND hWnd = GetSafeHwnd();

AfxBeginThread(testThread1, hWnd); // 创建工作线程

}

3.3 第二部分──创建优先级不同的双线程：

3.3.1 创建双线程：

虽然是创建双线程，但其实两个线程的内部工作方式相同，只是传递的参数不同，因此只需一个线程函数即可：

UINT testDoubleThread(LPVOID pParam);

然后利用3.2.2中提到的AfxBeginThread()来创建线程：

AfxBeginThread(testDoubleThread, pParam1,

THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL);

//创建第一个线程，优先级高于默认

AfxBeginThread(testDoubleThread, pParam2,

THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL);

//创建第二个线程，优先级低于默认

3.3.2 终止双线程：

同样可以利用3.2中的全局变量gl_bclose来控制线程的结束。

最终结果如下图：

第二部分程序如下：

UINT testDoubleThread(LPVOID pParam) { //线程主函数Ctest9* pCtest9;

pCtest9 = (Ctest9*)pParam;

while (!gl_bclose)

{

Sleep(500);

pCtest9->Inc();

}

char str[81];

wsprintf(str, "线程%d累计值：%d",

pCtest9->GetId(),pCtest9->Get());

AfxMessageBox(str);

if( pCtest9 != NULL) { delete pCtest9 ;}

return 0;

}

void CMainFrame::OnDoublethreadCreate()

{

gl_bclose = FALSE;

Ctest9* pCtest9_1;

pCtest9_1 = new Ctest9;

pCtest9_1->SetId(1);

LPVOID pParam1 = (LPVOID)pCtest9_1;

AfxBeginThread(testDoubleThread, pParam1,

THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL);

//创建第一个线程，优先级高于默认

Ctest9* pCtest9_2;

pCtest9_2 = new Ctest9;

pCtest9_2->SetId(2);

LPVOID pParam2 = (LPVOID)pCtest9_2;

AfxBeginThread(testDoubleThread, pParam2,

THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL);

//创建第二个线程，优先级低于默认

}

3.4 第三部分──线程的控制：

3.4.1 插入对话框，如下图：

3.4.1 为工程添加变量：

为3个EditBox分别添加成员变量：

int m_Value1; //计数初始值

int m_Value2; //计数增量

int m_Value3; //计数结果

四个按钮分别用来创建线程，暂停/运行，终止线程，显示最终结果。按钮的状态可由下面两个函数控制：

CButton::EnableWindow(BOOL bEnable);

//TRUE——可用；FALSE——不可用（变灰）

CButton::SetWindowText( LPCTSTR pszString);

//实现将按钮上的字符改变

添加全局变量：

bool pause_flag = FALSE; //线程结束标志

bool end_flag = FALSE; //线程挂起标志

int gl_last = 0; //全局变量，存放累加值最终结果如下图：

图1：创建线程

图2：线程挂起

图3：线程结束并显示结果

第三部分程序如下：

bool pause_flag = FALSE; //线程结束标志

bool end_flag = FALSE; //线程挂起标志

int gl_last = 0; //全局变量，存放累加值

class CTest9_3

{

public:

CTest9_3() {m_InitValue = m_Step = 0;}

void Inc() {m_InitValue += m_Step;}

int GetValue() {return m_InitValue;}

void SetValue(int v1,int v2) {m_InitValue = v1;m_Step = v2;} protected:

private:

int m_InitValue;

int m_Step;

}; //主程序与线程传递的参数

UINT testThread3(LPVOID pParam) {

CTest9_3* lpc = (CTest9_3*)pParam;

while (!end_flag) //线程是否结束？

{

while (pause_flag) //线程是否挂起？

{

Sleep(50); //线程休眠

}

Sleep(1000);

lpc->Inc(); //延时累加，1s

}

gl_last = lpc->GetValue(); //线程结束，保存累加值

if( lpc != NULL) { delete lpc ;}

return 0;

}

void OnThreadBegin()

{

end_flag = FALSE;

pause_flag = FALSE;

gl_last = 0; //初始化

UpdateData(TRUE); //获取输入的初始值以及步长值

CTest9_3* lpc;

lpc = new CTest9_3;

lpc->SetValue(m_InitValue, m_Step);

LPVOID pParam = (LPVOID)lpc; //定义线程操作的数据

CButton* button=(CButton*)GetDlgItem(IDC_THREAD_BEGIN);

button->EnableWindow(FALSE); //“启动”按钮失效（变灰）AfxBeginThread(testThread3,pParam); //启动线程

}

void OnThreadRunpause()

{

CButton*

button=(CButton*)GetDlgItem(IDC_THREAD_RUNPAUSE);

if (!pause_flag)

{

pause_flag = TRUE;

button->SetWindowText("运行"); //线程运行时显示“挂起”

}

else

{

pause_flag = FALSE;

button->SetWindowText("挂起"); //线程挂起时显示“运行”

}

}

void OnThreadEnd()

{

end_flag = TRUE; //通知线程结束

CButton* button=(CButton*)GetDlgItem(IDC_THREAD_BEGIN);

button->EnableWindow(TRUE); //使“启动”按钮恢复作用

}

void OnValueMove()

{

// TODO: Add your control notification handler code here

m_LastValue = gl_last;

UpdateData(FALSE); //将累加值传递给EditBox变量并在EditBox 中显示

}