上文我們介紹了如何建立一個(gè)簡(jiǎn)單的多線程程序,多線程之間不可避免的需要進(jìn)行通信。相比于進(jìn)程間通信來說,線程間通信無疑是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的。
首先我們來看看最簡(jiǎn)單的方法,那就是使用全局變量(靜態(tài)變量也可以)來進(jìn)行通信,由于屬于同一個(gè)進(jìn)程的各個(gè)線程是處于同一個(gè)進(jìn)程空間中的,并且它們共享這個(gè)進(jìn)程的各種資源,因此它們都可以毫無障礙的訪問這個(gè)進(jìn)程中的全局變量。當(dāng)需要有多個(gè)線程來訪問一個(gè)全局變量時(shí),通常我們會(huì)在這個(gè)全局變量前加上volatile聲明,來告訴編譯器這個(gè)全局變量是易變的,讓編譯器不要對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行優(yōu)化(至于編譯器到底有沒有按照你的要求來對(duì)volatile進(jìn)行處理這個(gè)暫且不理)。
下面貼出一段簡(jiǎn)單的示例代碼:
#include "stdafx.h"
#include "windows.h"
#include "stdio.h"

volatile int ThreadData = 0;

void ThreadProcess()


{
for(int i=0; i<6; i++)

{
ThreadData += 1000;
Sleep(1000);
printf("Sub Thread Tick %5d! %5d\n",(i+1)*1000, ThreadData);
}
printf("Exit Sub Thread!\n");
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])


{
HANDLE hThread;
DWORD ThreadID;
hThread=CreateThread(NULL,
0,
(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadProcess,
NULL,
0,
&ThreadID);
for(int i=0; i<10; i++)

{
ThreadData -= 600;
Sleep(600);
printf("Main Thread Tick %5d! %5d\n", (i+1)*600, ThreadData);
}
printf("Main Thread Loop Finished! \n");
system("pause");
return 0;
}
除了全局變量之外,還有其他的方法,比如利用消息機(jī)制等來實(shí)現(xiàn)線程間通信。這個(gè)就不詳細(xì)解釋了,關(guān)于消息機(jī)制,詳情請(qǐng)看
Windows消息機(jī)制概述 。
下面,關(guān)于多線程中的全局變量,我來介紹點(diǎn)有點(diǎn)偏題的東西:
線程局部存儲(chǔ)(TLS) 進(jìn)程中的全局變量與函數(shù)內(nèi)定義的靜態(tài)(static)變量,是各個(gè)線程都可以訪問的共享變量。在一個(gè)線程修改的內(nèi)存內(nèi)容,對(duì)所有線程都生效。這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)也是一個(gè)缺點(diǎn)。說它是優(yōu)點(diǎn),線程的數(shù)據(jù)交換變得非常快捷。說它是缺點(diǎn),一個(gè)線程死掉了,其它線程也性命不保; 多個(gè)線程訪問共享數(shù)據(jù),需要昂貴的同步開銷,也容易造成同步相關(guān)的BUG。
如果需要在一個(gè)線程內(nèi)部的各個(gè)函數(shù)調(diào)用都能訪問、但其它線程不能訪問的變量(被稱為static memory local to a thread 線程局部靜態(tài)變量),就需要新的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。這就是TLS。
線程局部存儲(chǔ)在不同的平臺(tái)有不同的實(shí)現(xiàn),可移植性不太好。
方法一:每個(gè)線程創(chuàng)建時(shí)系統(tǒng)給它分配一個(gè)LPVOID指針的數(shù)組(叫做TLS數(shù)組),這個(gè)數(shù)組從C編程角度是隱藏著的不能直接訪問,需要通過一些C API函數(shù)調(diào)用訪問。首先定義一些DWORD線程全局變量或函數(shù)靜態(tài)變量,準(zhǔn)備作為各個(gè)線程訪問自己的TLS數(shù)組的索引變量。一個(gè)線程使用TLS時(shí),第一步在線程內(nèi)調(diào)用TlsAlloc()函數(shù),為一個(gè)TLS數(shù)組索引變量與這個(gè)線程的TLS數(shù)組的某個(gè)槽(slot)關(guān)聯(lián)起來,例如獲得一個(gè)索引變量:
global_dwTLSindex=TLSAlloc();
注意,此步之后,當(dāng)前線程實(shí)際上訪問的是這個(gè)TLS數(shù)組索引變量的線程內(nèi)的拷貝版本。也就說,不同線程雖然看起來用的是同名的TLS數(shù)組索引變量,但實(shí)際上各個(gè)線程得到的可能是不同DWORD值。其意義在于,每個(gè)使用TLS的線程獲得了一個(gè)DWORD類型的線程局部靜態(tài)變量作為TLS數(shù)組的索引變量。C/C++原本沒有直接定義線程局部靜態(tài)變量的機(jī)制,所以在如此大費(fèi)周折。
第二步,為當(dāng)前線程動(dòng)態(tài)分配一塊內(nèi)存區(qū)域(使用LocalAlloc()函數(shù)調(diào)用),然后把指向這塊內(nèi)存區(qū)域的指針放入TLS數(shù)組相應(yīng)的槽中(使用TlsValue()函數(shù)調(diào)用)。
第三步,在當(dāng)前線程的任何函數(shù)內(nèi),都可以通過TLS數(shù)組的索引變量,使用TlsGetValue()函數(shù)得到上一步的那塊內(nèi)存區(qū)域的指針,然后就可以進(jìn)行內(nèi)存區(qū)域的讀寫操作了。這就實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)線程內(nèi)部這個(gè)范圍處處可訪問的變量。
最后,如果不再需要上述線程局部靜態(tài)變量,要?jiǎng)討B(tài)釋放掉這塊內(nèi)存區(qū)域(使用LocalFree()函數(shù)),然后從TLS數(shù)組中放棄對(duì)應(yīng)的槽(使用TlsFree()函數(shù))。
方法二:
直接聲明這個(gè)變量是各個(gè)線程有自己拷貝的線程局部靜態(tài)變量:
__declspec( thread ) int var_name;