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Win32多线程编程(2) — 线程控制
Win32线程控制只有是围绕线程这一内核对象的创建、挂起、恢复、终结以及通信等操作,这些操作都依赖于Win32操作系统提供的一组API和具体编译器的C运行时库函数。本篇围绕这些操作接口介绍在Windows系统下的多线程编程要点,后续将进一步涉及多线程通信的同步互斥等议题。
1.线程的创建(CreateThread)
每个线程必须拥有一个进入点函数,线程从这个进入点开始运行。主线程的进入点是main/WinMain函数,如果想在进程中创建一个辅助线程,则必须为该辅助线程指定一个进入点函数,这个函数称为线程函数。
线程函数的定义如下:
typedef DWORD (WINAPI* ThreadProc)(LPVOID lpParam); // 线程函数名称ThreadProc可以是任意的
WINAPI是一个宏名,在 windef.h文件中有如下的声明。
#define WINAPI __stdcall
__stdcall 是Windows标准 C/C++函数的调用方法。从底层上说,使用这种调用方法参数的进栈顺序和标准 C调用(__cdecl 方法)是一样的,都是从右到左,但是__stdcall 采用自动清栈的方式,而__cdecl 采用的是手工清栈方式。
Windows 规定,凡是由它来负责调用的函数都必须定义为__stdcall 类型。
ThreadProc是一个回调函数,即由Windows系统来负责调用的函数,所以此函数应定义为__stdcall类型。注意,如果没有显式说明的话,函数的调用方法是__cdecl。
Windows创建新线程的API是CreateThread,由该函数创建的线程将在调用者的虚拟地址空间内执行。函数原型如下:
// The CreateThread function creates a thread to execute within the virtual address space of the calling process.
// To create a thread that runs in the virtual address space of another process, use the CreateRemoteThread function.
HANDLE CreateThread(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // SD
SIZE_T dwStackSize, // initial stack size
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, // thread function
LPVOID lpParameter, // thread argument
DWORD dwCreationFlags, // creation option
LPDWORD lpThreadId // thread identifier
);
参数一为线程的安全属性,一般设为NULL,表示使用默认安全属性。
参数二为线程堆栈大小,一般设为NULL,表示使用默认堆栈大小,对应VC的/STACK:链接器选项。VC6默认的堆栈大小为1M,可通过“Project Settings?Link?Stack allocations”设置堆栈大小;VC2005中,可在“项目属性?配置属性?链接器?系统”中设置堆栈大小。
参数三为线程函数的地址,传递函数指针或函数名ThreadProc。
参数四为传递给线程函数的参数,即ThreadProc的参数。其为LPVOID类型,对复杂的参数采用结构体或类按址传递。
参数五为线程创建参数,例如线程创建后是否立即启动的开关选项。
参数六为内核给新创建的线程分配的线程ID号,为输出参数。
用户编写多线程程序时,一般关注参数三和参数四足矣,其他可采用默认参数。
此函数执行成功后,将返回新建线程的线程句柄。lpStartAddress参数指定了线程函数的地址,新建线程将从此地址开始执行,直到 return 语句返回,线程运行结束,把控制权交给操作系统。
线程内核对象(kthread)
线程内核对象就是一个包含了线程状态信息的数据结构。每一次对 CreateThread 函数的成功调用,系统都会在内部为新的线程分配一个内核对象。系统提供的管理线程的函数其实就是依靠访问线程内核对象来实现管理的。在WinDbg中,可通过lkd dt nt!_kthread查看线程内核对象数据结构,这里涉及到线程
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