「多线程」- 入门

转载自 boke

使用多线程的好处:

和进程相比——

1、它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。我们知道,在Linux系统下,启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间,建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这是一种"昂贵"的多任务工作方式。而运行于一个进程中的多个线程,它们彼此之间使用相同的地址空间,共享大部分数据,启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。据统计,总的说来,一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右,当然,在具体的系统上,这个数据可能会有较大的区别。

2、线程间方便的通信机制。对不同进程来说,它们具有独立的数据空间,要进行数据的传递只能通过通信的方式进行,这种方式不仅费时,而且很不方便。线程则不然,由于同一进程下的线程之间共享数据空间,所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用,这不仅快捷,而且方便。(当然,数据的共享也带来其他一些问题,有的变量不能同时被两个线程所修改,有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击,这些正是编写多线程程序时最需要注意的地方。

自个具有——

1、提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义,当一个操作耗时很长时,整个系统都会等待这个操作,此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作,而使用多线程技术,将耗时长的操作(time consuming)置于一个新的线程,可以避免这种尴尬的情况。
2、使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时,不同的线程运行于不同的CPU上。
3、改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程,成为几个独立或半独立的运行部分,这样的程序会利于理解和修改。

多线程之优点

转载自 羊先森

尽管面临很多挑战,多线程有一些优点使得它一直被使用。这些优点是:

  • 资源利用率更好
  • 程序设计在某些情况下更简单
  • 程序响应更快

资源利用率更好

想象一下,一个应用程序需要从本地文件系统中读取和处理文件的情景。比方说,从磁盘读取一个文件需要5秒,处理一个文件需要2秒。处理两个文件则需要:

1 5秒读取文件A
2 2秒处理文件A
3 5秒读取文件B
4 2秒处理文件B
5 ---------------------
6 总共需要14

从磁盘中读取文件的时候,大部分的CPU时间用于等待磁盘去读取数据。在这段时间里,CPU非常的空闲。它可以做一些别的事情。通过改变操作的顺序,就能够更好的使用CPU资源。看下面的顺序:

1 5秒读取文件A
2 5秒读取文件B + 2秒处理文件A
3 2秒处理文件B
4 ---------------------
5 总共需要12

CPU等待第一个文件被读取完。然后开始读取第二个文件。当第二文件在被读取的时候,CPU会去处理第一个文件。记住,在等待磁盘读取文件的时候,CPU大部分时间是空闲的。

总的说来,CPU能够在等待IO的时候做一些其他的事情。这个不一定就是磁盘IO。它也可以是网络的IO,或者用户输入。通常情况下,网络和磁盘的IO比CPU和内存的IO慢的多。

程序设计更简单

在单线程应用程序中,如果你想编写程序手动处理上面所提到的读取和处理的顺序,你必须记录每个文件读取和处理的状态。相反,你可以启动两个线程,每个线程处理一个文件的读取和操作。线程会在等待磁盘读取文件的过程中被阻塞。在等待的时候,其他的线程能够使用CPU去处理已经读取完的文件。其结果就是,磁盘总是在繁忙地读取不同的文件到内存中。这会带来磁盘和CPU利用率的提升。而且每个线程只需要记录一个文件,因此这种方式也很容易编程实现。

程序响应更快

将一个单线程应用程序变成多线程应用程序的另一个常见的目的是实现一个响应更快的应用程序。设想一个服务器应用,它在某一个端口监听进来的请求。当一个请求到来时,它去处理这个请求,然后再返回去监听。

服务器的流程如下所述:

1 while(server is active){
2     listen for request
3     process request
4 }

如果一个请求需要占用大量的时间来处理,在这段时间内新的客户端就无法发送请求给服务端。只有服务器在监听的时候,请求才能被接收。另一种设计是,监听线程把请求传递给工作者线程(worker thread),然后立刻返回去监听。而工作者线程则能够处理这个请求并发送一个回复给客户端。这种设计如下所述:

1 while(server is active){
2     listen for request
3     hand request to worker thread
4 }

这种方式,服务端线程迅速地返回去监听。因此,更多的客户端能够发送请求给服务端。这个服务也变得响应更快。

桌面应用也是同样如此。如果你点击一个按钮开始运行一个耗时的任务,这个线程既要执行任务又要更新窗口和按钮,那么在任务执行的过程中,这个应用程序看起来好像没有反应一样。相反,任务可以传递给工作者线程(word thread)。当工作者线程在繁忙地处理任务的时候,窗口线程可以自由地响应其他用户的请求。当工作者线程完成任务的时候,它发送信号给窗口线程。窗口线程便可以更新应用程序窗口,并显示任务的结果。对用户而言,这种具有工作者线程设计的程序显得响应速度更快。

转载自 CreateThread

windows多线程(一) 创建线程 CreateThread

一 线程创建函数 CreateThread

修改说明:
这里 说了另一种创建线程方法,使用_beginthreadex()更安全的创建线程,在实际使用中尽量使用_beginthreadex()来创建线程,在博客中使用 CreateThread()l来创建线程其实是一种不太好的方法,不过这里只做原理分析,不用在实际项目中,暂且就这样吧!

1. 函数原型:


    HANDLE WINAPI CreateThread(
      _In_opt_  LPSECURITY_ATTRIBUTES  lpThreadAttributes,   
      _In_      SIZE_T                 dwStackSize,
      _In_      LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
      _In_opt_  LPVOID                 lpParameter,
      _In_      DWORD                  dwCreationFlags,
      _Out_opt_ LPDWORD                lpThreadId
    );

2. 参数说明:

  • 第一个参数 lpThreadAttributes 表示线程内核对象的安全属性,一般传入NULL表示使用默认设置。

  • 第二个参数 dwStackSize 表示线程栈空间大小。传入0表示使用默认大小(1MB)。

  • 第三个参数 lpStartAddress 表示新线程所执行的线程函数地址,多个线程可以使用同一个函数地址。

  • 第四个参数 lpParameter 是传给线程函数的参数。

  • 第五个参数 dwCreationFlags 指定额外的标志来控制线程的创建,为0表示线程创建之后立即就可以进行调度,如果为CREATE_SUSPENDED则表示线程创建后暂停运行,这样它就无法调度,直到调用ResumeThread()。

  • 第六个参数 lpThreadId 将返回线程的ID号,传入NULL表示不需要返回该线程ID号。

3.返回值

线程创建成功返回新线程的句柄,失败返回NULL

二 实例



/* 创建第一个线程。主进程结束,则撤销线程。 */

#include<Windows.h>
#include<stdio.h>

DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID);

void main()
{
    HANDLE hThread;
    DWORD  threadId;

    hThread = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc, 0, 0, &threadId); // 创建线程
    printf("我是主线程, pid = %d\n", GetCurrentThreadId());  //输出主线程pid
    Sleep(2000);
}

DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID p)
{   
    printf("我是子线程, pid = %d\n", GetCurrentThreadId());   //输出子线程pid
    return 0;
}



这个程序功能很简单,主线程创建一个线程,同时主线程和子线程分别向控制台输出线程的PID,如下图:

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转载自blog.csdn.net/qq_35269302/article/details/81167486