五、MFC對多線程編程的支持
MFC中有兩類線程，分別稱之為工作者線程和用戶界面線程。二者的主要區(qū)別在于工作者線程沒有消息循環(huán)，而用戶界面線程有自己的消息隊列和消息循環(huán)。
工作者線程沒有消息機(jī)制，通常用來執(zhí)行后臺計算和維護(hù)任務(wù)，如冗長的計算過程，打印機(jī)的后臺打印等。用戶界面線程一般用于處理獨立于其他線程執(zhí)行之外的用戶輸入，響應(yīng)用戶及系統(tǒng)所產(chǎn)生的事件和消息等。但對于Win32的API編程而言，這兩種線程是沒有區(qū)別的，它們都只需線程的啟動地址即可啟動線程來執(zhí)行任務(wù)。
在MFC中，一般用全局函數(shù)AfxBeginThread()來創(chuàng)建并初始化一個線程的運行，該函數(shù)有兩種重載形式，分別用于創(chuàng)建工作者線程和用戶界面線程。兩種重載函數(shù)原型和參數(shù)分別說明如下：
(1) CWinThread* AfxBeginThread(AFX_THREADPROC pfnThreadProc,
LPVOID pParam,
nPriority=THREAD_PRIORITY_NORMAL,
UINT nStackSize=0,
DWORD dwCreateFlags=0,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL);
PfnThreadProc:指向工作者線程的執(zhí)行函數(shù)的指針，線程函數(shù)原型必須聲明如下：
UINT ExecutingFunction(LPVOID pParam);
請注意，ExecutingFunction()應(yīng)返回一個UINT類型的值，用以指明該函數(shù)結(jié)束的原因。一般情況下，返回0表明執(zhí)行成功。
- pParam：傳遞給線程函數(shù)的一個32位參數(shù)，執(zhí)行函數(shù)將用某種方式解釋該值。它可以是數(shù)值，或是指向一個結(jié)構(gòu)的指針，甚至可以被忽略；
- nPriority：線程的優(yōu)先級。如果為0，則線程與其父線程具有相同的優(yōu)先級；
- nStackSize:線程為自己分配堆棧的大小，其單位為字節(jié)。如果nStackSize被設(shè)為0，則線程的堆棧被設(shè)置成與父線程堆棧相同大小；
- dwCreateFlags：如果為0，則線程在創(chuàng)建后立刻開始執(zhí)行。如果為CREATE_SUSPEND，則線程在創(chuàng)建后立刻被掛起；
- lpSecurityAttrs：線程的安全屬性指針，一般為NULL；
(2) CWinThread* AfxBeginThread(CRuntimeClass* pThreadClass,
int nPriority=THREAD_PRIORITY_NORMAL,
UINT nStackSize=0,
DWORD dwCreateFlags=0,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL);
pThreadClass 是指向 CWinThread 的一個導(dǎo)出類的運行時類對象的指針，該導(dǎo)出類定義了被創(chuàng)建的用戶界面線程的啟動、退出等；其它參數(shù)的意義同形式1。使用函數(shù)的這個原型生成的線程也有消息機(jī)制，在以后的例子中我們將發(fā)現(xiàn)同主線程的機(jī)制幾乎一樣。
下面我們對CWinThread類的數(shù)據(jù)成員及常用函數(shù)進(jìn)行簡要說明。
- m_hThread：當(dāng)前線程的句柄；
- m_nThreadID:當(dāng)前線程的ID；
- m_pMainWnd：指向應(yīng)用程序主窗口的指針
BOOL CWinThread::CreateThread(DWORD dwCreateFlags=0,
UINT nStackSize=0,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs=NULL);
該函數(shù)中的dwCreateFlags、nStackSize、lpSecurityAttrs參數(shù)和API函數(shù)CreateThread中的對應(yīng)參數(shù)有相同含義，該函數(shù)執(zhí)行成功，返回非0值，否則返回0。
一般情況下，調(diào)用AfxBeginThread()來一次性地創(chuàng)建并啟動一個線程，但是也可以通過兩步法來創(chuàng)建線程：首先創(chuàng)建CWinThread類的一個對象，然后調(diào)用該對象的成員函數(shù)CreateThread()來啟動該線程。
virtual BOOL CWinThread::InitInstance();
重載該函數(shù)以控制用戶界面線程實例的初始化。初始化成功則返回非0值，否則返回0。用戶界面線程經(jīng)常重載該函數(shù)，工作者線程一般不使用InitInstance()。
virtual int CWinThread::ExitInstance();
在線程終結(jié)前重載該函數(shù)進(jìn)行一些必要的清理工作。該函數(shù)返回線程的退出碼，0表示執(zhí)行成功，非0值用來標(biāo)識各種錯誤。同InitInstance()成員函數(shù)一樣，該函數(shù)也只適用于用戶界面線程。
六、MFC多線程編程實例
在Visual C++ 6.0編程環(huán)境中，我們既可以編寫C風(fēng)格的32位Win32應(yīng)用程序，也可以利用MFC類庫編寫C++風(fēng)格的應(yīng)用程序，二者各有其優(yōu)缺點。基于Win32的應(yīng)用程序執(zhí)行代碼小巧，運行效率高，但要求程序員編寫的代碼較多，且需要管理系統(tǒng)提供給程序的所有資源；而基于MFC類庫的應(yīng)用程序可以快速建立起應(yīng)用程序，類庫為程序員提供了大量的封裝類，而且Developer Studio為程序員提供了一些工具來管理用戶源程序，其缺點是類庫代碼很龐大。由于使用類庫所帶來的快速、簡捷和功能強(qiáng)大等優(yōu)越性，因此除非有特殊的需要，否則Visual C++推薦使用MFC類庫進(jìn)行程序開發(fā)。
我們知道，MFC中的線程分為兩種：用戶界面線程和工作者線程。我們將分別舉例說明。
用 MFC 類庫編程實現(xiàn)工作者線程
例程5 MultiThread5
為了與Win32 API對照，我們使用MFC 類庫編程實現(xiàn)例程3 MultiThread3。
- 建立一個基于對話框的工程MultiThread5，在對話框IDD_MULTITHREAD5_DIALOG中加入一個編輯框IDC_MILLISECOND，一個按鈕IDC_START，標(biāo)題為“開始” ，一個進(jìn)度條IDC_PROGRESS1；
- 打開ClassWizard，為編輯框IDC_MILLISECOND添加int型變量m_nMilliSecond，為進(jìn)度條IDC_PROGRESS1添加CProgressCtrl型變量m_ctrlProgress；
- 在MultiThread5Dlg.h文件中添加一個結(jié)構(gòu)的定義：
struct threadInfo
{
UINT nMilliSecond;
CProgressCtrl* pctrlProgress;
};
線程函數(shù)的聲明：
UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam);
注意，二者應(yīng)在類CMultiThread5Dlg的外部。
在類CMultiThread5Dlg內(nèi)部添加protected型變量：
CWinThread* pThread;
- 在MultiThread5Dlg.cpp文件中進(jìn)行如下操作：定義公共變量：
threadInfo Info;
雙擊按鈕IDC_START，添加相應(yīng)消息處理函數(shù)：
void CMultiThread5Dlg::OnStart()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
UpdateData(TRUE);
Info.nMilliSecond=m_nMilliSecond;
Info.pctrlProgress=&m_ctrlProgress;
pThread=AfxBeginThread(ThreadFunc,
&Info);
}
在函數(shù)BOOL CMultiThread3Dlg::OnInitDialog()中添加語句：
{
……
// TODO: Add extra initialization here
m_ctrlProgress.SetRange(0,99);
m_nMilliSecond=10;
UpdateData(FALSE);
return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control
}
添加線程處理函數(shù)：
UINT ThreadFunc(LPVOID lpParam)
{
threadInfo* pInfo=(threadInfo*)lpParam;
for(int i=0;i<100;i++)
{
int nTemp=pInfo->nMilliSecond;
pInfo->pctrlProgress->SetPos(i);
Sleep(nTemp);
}
return 0;
}
用 MFC 類庫編程實現(xiàn)用戶界面線程
創(chuàng)建用戶界面線程的步驟：
- 使用ClassWizard創(chuàng)建類CWinThread的派生類（以CUIThread類為例）
class CUIThread : public CWinThread
{
DECLARE_DYNCREATE(CUIThread)
protected:
CUIThread(); // protected constructor used by dynamic creation
// Attributes
public:
// Operations
public:
// Overrides
// ClassWizard generated virtual function overrides
//{{AFX_VIRTUAL(CUIThread)
public:
virtual BOOL InitInstance();
virtual int ExitInstance();
//}}AFX_VIRTUAL
// Implementation
protected:
virtual ~CUIThread();
// Generated message map functions
//{{AFX_MSG(CUIThread)
// NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here.
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
- 重載函數(shù)InitInstance()和ExitInstance()。
BOOL CUIThread::InitInstance()
{
CFrameWnd* wnd=new CFrameWnd;
wnd->Create(NULL,"UI Thread Window");
wnd->ShowWindow(SW_SHOW);
wnd->UpdateWindow();
m_pMainWnd=wnd;
return TRUE;
}
創(chuàng)建新的用戶界面線程
void CUIThreadDlg::OnButton1()
{
CUIThread* pThread=new CUIThread();
pThread->CreateThread();
}
請注意以下兩點：
A、在UIThreadDlg.cpp的開頭加入語句：
#include "UIThread.h"
B、把UIThread.h中類CUIThread()的構(gòu)造函數(shù)的特性由 protected 改為 public。
用戶界面線程的執(zhí)行次序與應(yīng)用程序主線程相同，首先調(diào)用用戶界面線程類的InitInstance()函數(shù)，如果返回TRUE，繼續(xù)調(diào)用線程的Run()函數(shù)，該函數(shù)的作用是運行一個標(biāo)準(zhǔn)的消息循環(huán)，并且當(dāng)收到WM_QUIT消息后中斷，在消息循環(huán)過程中，Run()函數(shù)檢測到線程空閑時（沒有消息），也將調(diào)用OnIdle()函數(shù)，最后Run()函數(shù)返回，MFC調(diào)用ExitInstance()函數(shù)清理資源。
你可以創(chuàng)建一個沒有界面而有消息循環(huán)的線程，例如：你可以從CWinThread派生一個新類，在InitInstance函數(shù)中完成某項任務(wù)并返回FALSE，這表示僅執(zhí)行InitInstance函數(shù)中的任務(wù)而不執(zhí)行消息循環(huán)，你可以通過這種方法，完成一個工作者線程的功能。
例程6 MultiThread6
- 建立一個基于對話框的工程MultiThread6，在對話框IDD_MULTITHREAD6_DIALOG中加入一個按鈕IDC_UI_THREAD，標(biāo)題為“用戶界面線程”
- 右擊工程并選中“New Class…”為工程添加基類為CWinThread派生線程類CUIThread。
- 給工程添加新對話框IDD_UITHREADDLG，標(biāo)題為“線程對話框”。
- 為對話框IDD_UITHREADDLG創(chuàng)建一個基于CDialog的類CUIThreadDlg。使用ClassWizard為CUIThreadDlg類添加WM_LBUTTONDOWN消息的處理函數(shù)OnLButtonDown，如下：
void CUIThreadDlg::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
AfxMessageBox("You Clicked The Left Button!");
CDialog::OnLButtonDown(nFlags, point);
}
- 在UIThread.h中添加
#include "UIThreadDlg.h"
并在CUIThread類中添加protected變量CUIThread m_dlg：
class CUIThread : public CWinThread
{
DECLARE_DYNCREATE(CUIThread)
protected:
CUIThread(); // protected constructor used by dynamic creation
// Attributes
public:
// Operations
public:
// Overrides
// ClassWizard generated virtual function overrides
//{{AFX_VIRTUAL(CUIThread)
public:
virtual BOOL InitInstance();
virtual int ExitInstance();
//}}AFX_VIRTUAL
// Implementation
protected:
CUIThreadDlg m_dlg;
virtual ~CUIThread();
// Generated message map functions
//{{AFX_MSG(CUIThread)
// NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here.
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
- 分別重載InitInstance()函數(shù)和ExitInstance()函數(shù)：
BOOL CUIThread::InitInstance()
{
m_dlg.Create(IDD_UITHREADDLG);
m_dlg.ShowWindow(SW_SHOW);
m_pMainWnd=&m_dlg;
return TRUE;
}
int CUIThread::ExitInstance()
{
m_dlg.DestroyWindow();
return CWinThread::ExitInstance();
}
- 雙擊按鈕IDC_UI_THREAD，添加消息響應(yīng)函數(shù)：
void CMultiThread6Dlg::OnUiThread()
{
CWinThread *pThread=AfxBeginThread(RUNTIME_CLASS(CUIThread));
}
并在MultiThread6Dlg.cpp的開頭添加：
#include "UIThread.h"
好了，編譯并運行程序吧。每單擊一次“用戶界面線程”按鈕，都會彈出一個線程對話框，在任何一個線程對話框內(nèi)按下鼠標(biāo)左鍵，都會彈出一個消息框。