VC多线程编程详解

当谈到多线程编程时，微软的 VC++ 平台自然是一个好的选择。VC++ 中多线程编程主要有以下几个目的：

• 提升程序执行效率；
• 优化用户体验；
• 实现并行计算。

本篇攻略将详细讲解如何在 VC++ 中实现多线程编程。

线程创建和销毁

VC++ 提供了以下 API 来创建线程：

HANDLE CreateThread(
    LPSECURITY_ATTRIBUTES   lpThreadAttributes,      //线程安全相关参数
    SIZE_T                  dwStackSize,             //线程栈空间大小
    LPTHREAD_START_ROUTINE  lpStartAddress,          //线程主函数入口地址
    LPVOID                  lpParameter,             //线程主函数参数
    DWORD                   dwCreationFlags,         //线程创建标志
    LPDWORD                 lpThreadId               //返回线程 ID
);

其中，lpThreadAttributes、dwStackSize 和 lpThreadId 可以是 NULL，lpParameter 为自定义参数，dwCreationFlags 中可以设置多个标志，如 CREATE_SUSPENDED 表示创建后线程暂停执行，等待恢复。除此之外，还可以使用 _beginthreadex 和 AfxBeginThread 创建线程。

下面是使用 CreateThread 创建一个简单的加法线程的示例代码：

#include <iostream>
#include <Windows.h>

DWORD WINAPI AddThread(LPVOID lpParam)
{
    int x = *(int *)lpParam;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        x += 2;
        std::cout << "AddThread: " << x << std::endl;
        Sleep(1000);
    }
    return 0;
}

int main()
{
    int param = 1;
    HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, AddThread, &param, 0, NULL);
    if (hThread == NULL) {
        std::cerr << "CreateThread failed with error: " << GetLastError() << std::endl;
        return 1;
    }
    WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);  // 等待线程结束
    CloseHandle(hThread);  // 关闭线程句柄
    return 0;
}

线程同步和互斥

在多线程编程中，访问共享数据会导致数据的不一致性。VC++ 提供了互斥锁、信号量、事件等同步方法来保证线程之间的安全访问。

互斥锁（Mutex）是最常用的同步方法之一，简单地说，当一个线程请求锁时，如果该锁目前未被占用，则立刻获得锁进入临界区，否则线程将阻塞等待锁释放。当线程完成临界区操作后，必须释放锁，使其他等待线程得到执行机会。

下面是互斥锁相关操作的示例代码：

#include <iostream>
#include <Windows.h>

HANDLE hMutex;  // 互斥锁句柄

DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID lpParam)
{
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        // 请求互斥锁
        WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);
        std::cout << "Thread " << *(int*)lpParam << " is in protected area" << std::endl;
        Sleep(1000);
        // 释放互斥锁
        ReleaseMutex(hMutex);
        Sleep(1000);
    }
    return 0;
}

int main()
{
    HANDLE hThread[2];
    int param[2] = { 1, 2 };

    // 创建互斥锁，并初始化当前占用情况
    hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

    // 创建两个线程
    hThread[0] = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc, &param[0], 0, NULL);
    hThread[1] = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc, &param[1], 0, NULL);

    // 等待线程结束
    WaitForMultipleObjects(2, hThread, TRUE, INFINITE);

    CloseHandle(hThread[0]);  // 关闭线程句柄
    CloseHandle(hThread[1]);
    CloseHandle(hMutex);      // 关闭互斥锁句柄
    return 0;
}

总结

本篇攻略以线程创建和同步为主要内容，介绍了使用 VC++ 实现多线程编程的基本方法。VC++ 还提供了更丰富的多线程操作及调试工具，可以让开发者更好地理解并深入学习多线程编程技术。在实际使用中，需要注意线程安全问题，保证数据操作的正确性和可靠性。