一般而言,在一個應用程序中（即進程），一個線程往往不是孤立存在的，常常需要和其它線程通信，以執(zhí)行特定的任務。如主線程和次線程，次線程與次線程，工作線程和用戶界面線程等。這樣,線程與線程間必定有一個信息傳遞的渠道。這種線程間的通信不但是難以避免的，而且在多線程編程中也是復雜和頻繁的。線程間的通信涉及到4個問題：
（1） 線程間如何傳遞信息
（2） 線程之間如何同步，以使一個線程的活動不會破壞另一個線程的活動，以保證計算結(jié)果的正確合理
（3） 當線程間具有依賴關(guān)系時，如何調(diào)度多個線程的處理順序
（4） 如何避免死鎖問題
在windows系統(tǒng)中線程間的通信一般采用四種方式：全局變量方式、消息傳遞方式、參數(shù)傳遞方式和線程同步法。下面分別作介紹。
由于屬于同一個進程的各個線程共享操作系統(tǒng)分配該進程的資源，故解決線程間通信最簡單的一種方法是使用全局變量。對于標準類型的全局變量，我們建議使用volatile 修飾符，它告訴編譯器無需對該變量作任何的優(yōu)化，即無需將它放到一個寄存器中，并且該值可被外部改變。
實例演示
該實例采用全局變量來控制時間顯示線程的顯示格式，比較簡單。
主要的代碼如下：
.h頭文件
//線程函數(shù)聲明
DWord WINAPIThreadPRoc(LPVOIDlpParam);
protected:
HANDLE m_hThread;//線程句柄
DWORD m_nThread;//線程ID
.cpp實現(xiàn)文件
volatileBYTE m_nShowFlag = 31;//定義全局變量，用于控制顯示時間的格式。volatile 修飾符的作用是告訴編譯器無需對該變量作任何的優(yōu)化，即無需將它放到一個寄存器中。
//創(chuàng)建顯示時間的線程,參數(shù)無
m_hThread =CreateThread(NULL,0,ThreadProc,NULL,0,&m_nThread);
//線程執(zhí)行函數(shù)，用于實時顯示時間，并按規(guī)定格式顯示
DWORD WINAPIThreadProc(LPVOID lpParam)
{
while(m_nShowFlag)
{
CTime time;
CString strTime,strFormat;
time=CTime::GetCurrentTime();
strFormat = "%H:%M";
if (m_nShowFlag&2)
{//日期
strFormat = "%Y-%m-%d" + strFormat;
}
if (m_nShowFlag&4)
{//秒鐘
strFormat += ":%S";
}
if (m_nShowFlag&8)
{//周數(shù)
strFormat += "%W";
}
if (m_nShowFlag&16)
{//星期
strFormat += "%a";
}
strTime=time.Format(strFormat);
::SetDlgItemText(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,IDC_STATIC_TIME,strTime);
Sleep(100);
}
return 0;
}
運行效果：
工程源碼下載地址：
http://download.csdn.net/detail/cbnotes/4962315
歡迎大家修改和指正。
注意事項：
（1） 全局變量最好放在.CPP文件的起始處，而不要放在.h頭文件中，否則將出現(xiàn)重復鏈接的編譯錯誤。定義全局變量時最好顯式初始化，默認初始值為零。
（2） 注意語句
::SetDlgItemText(AfxGetMainWnd()->m_hWndIDC_STATIC_TIME,strTime);在VC6.0中可以通過，但在VC2008卻出錯，這是因為在VC2008中不支持AfxGetMainWnd()->m_hWnd來獲取HWND，但可以采AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd來獲取。所以上面的語句更改為：
::SetDlgItemText(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,IDC_STATIC_TIME,strTime);
（3） 用全局變量方式來實現(xiàn)多線程的通信比較簡單實用，單注意最好不要多個線程對它進行修改，否則將可能出錯，這將在后面會具體講解。
該方式是線程通信的官方標準方法，多數(shù)情況下，主線程創(chuàng)建子線程并讓其子線程為其完成特定的任務，主線程在創(chuàng)建子線程時，可以通過傳給線程函數(shù)的參數(shù)和其通信，三類創(chuàng)建線程的函數(shù)都支持參數(shù)的傳遞（哪三類？看前面的介紹吧!）。所傳遞的參數(shù)是一個32位的指針，該指針不但可以指向簡單的數(shù)據(jù)，而且可以指向結(jié)構(gòu)體或類等復雜的抽象數(shù)據(jù)類型。
實例演示
下面將分別簡單演示三類創(chuàng)建線程時提供參數(shù)傳遞的方法。
主要的代碼如下：
.h頭文件
//線程函數(shù)聲明
DWORD WINAPI ThreadFunc1(LPVOID lpParam);//線程函數(shù)
void ThreadFunc2(void *pArg); //線程函數(shù)
UINT ThreadFunc3(LPVOID lpParam);//線程函數(shù)
//全局函數(shù)
POINT GetRandPoint();//得到隨機點的坐標
//結(jié)構(gòu)體定義，用于向線程傳遞多個參數(shù)
struct threadInfo
{
HWND hWnd;//主窗口句柄
COLORREF clrPen;//畫筆顏色
};
.cpp實現(xiàn)文件
//開始創(chuàng)建線程：創(chuàng)建個線程
void CMultThreadComm2Dlg::OnStart(void)
{
//線程：使用win32 API 創(chuàng)建：實時顯示時間
m_hThread1 = CreateThread(NULL,0,ThreadFunc1,&m_stTime.m_hWnd,0,NULL);//
//線程：使用CRT 創(chuàng)建：隨機畫線
m_info.hWnd = m_hWnd;
m_info.clrPen =RGB(255,0,0);
_beginthread(ThreadFunc2,0,&m_info);
//線程：使用MFC線程函數(shù)創(chuàng)建：顯示進度
m_pThread = AfxBeginThread(ThreadFunc3,&m_ctrlProgress);
}
//停止/開始
void CMultThreadComm2Dlg::OnBnClickedButton1()
{
// TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
CString szTitle;
GetDlgItemText(IDC_BUTTON1,szTitle);
if (szTitle == "停止")
{//停止
g_bRun = false;
SetDlgItemText(IDC_BUTTON1,"開始");
}
else
{//開始
g_bRun = true;
OnStart();
SetDlgItemText(IDC_BUTTON1,"停止");
}
}
//線程執(zhí)行函數(shù):實時顯示當前的時間
DWORD WINAPI ThreadFunc1(LPVOID lpParam)
{
HWND *hWnd = (HWND*)lpParam;
//CWnd *pWnd = AfxGetApp()->m_pMainWnd;//當沒有傳遞參數(shù)時，可以用該api實現(xiàn)
CWnd *pWnd = CWnd::FromHandle(*hWnd);
char tmpbuf[128] ={'0'};
time_t t;
while(g_bRun)
{
t = time(NULL);
strftime(tmpbuf,128,"%Y-%m-%d%a %I:%M:%S %p",localtime(&t));
pWnd->SetWindowText(tmpbuf);
Sleep(500);
}
return 0;
}
//線程執(zhí)行函數(shù):隨機畫線
void ThreadFunc2(void *pArg)
{
threadInfo *threadinfo= (threadInfo*)pArg;
CWnd *pWnd = CWnd::FromHandle(threadinfo->hWnd);
CDC *pDC = pWnd->GetDC();
CPen pen(PS_SOLID,2,threadinfo->clrPen);
pDC->SelectObject(&pen);
pDC->SetROP2(R2_NOTXORPEN);
while(g_bRun)
{
POINT StartPos= GetRandPoint();
POINT EndPos = GetRandPoint();
//
CString str;
str.Format("%d,%d : %d,%d/n",StartPos.x,StartPos.y,EndPos.x,EndPos.y);
TRACE(str);
pDC->MoveTo(StartPos);
pDC->LineTo(EndPos);
Sleep(100);
pDC->MoveTo(StartPos);
pDC->LineTo(EndPos);
Sleep(100);
}
DeleteObject(pDC);
}
//線程執(zhí)行函數(shù):顯示進度
UINT ThreadFunc3(LPVOIDlpParam)
{
CProgressCtrl *pProgress= (CProgressCtrl*)lpParam;
while(g_bRun)
{
pProgress->StepIt();
Sleep(500);
}
return 0;
}
//得到隨機點
POINT GetRandPoint()
{
POINT Point;
Point.x = rand()%439;
Point.y = rand()%208;
return Point;
}
運行效果：
工程源碼下載地址：
http://download.csdn.net/detail/cbnotes/4984274
歡迎大家修改和指正。
注意事項：
（1） 注意三類線程的創(chuàng)建方法和各自的線程函數(shù)的格式（返回類型各不一樣）。
（2） 注意三類參數(shù)的傳遞：單個參數(shù)、多參數(shù)（結(jié)構(gòu)體），復雜參數(shù)（類）。
（3） 采用參數(shù)傳遞方式進行線程間的通信只適用于主線程向從線程的通信。
（4） 不知道大家看出該程序的一個BUG沒有（大家可以下載工程源碼，編譯并運行，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)。），就是線程二的隨機畫線線程，原意是隨機畫線并清除，但運行發(fā)現(xiàn)第一次畫線時總是沒有被清除掉，為什么？望大家動腦，知道的可以留言，大家一起學習和討論！
在Windows程序設(shè)計中，應用程序的每一個線程都擁有自己的消息隊列，甚至工作線程也不例外，這樣一來，就使得線程之間利用消息來傳遞信息就變的非常簡單。我們可以在一個線程的執(zhí)行函數(shù)中向另一個線程發(fā)送自定義的消息來達到通信的目的。一個線程向另外一個線程發(fā)送消息是通過操作系統(tǒng)實現(xiàn)的。利用Windows操作系統(tǒng)的消息驅(qū)動機制，當一個線程發(fā)出一條消息時，操作系統(tǒng)首先接收到該消息，然后把該消息轉(zhuǎn)發(fā)給目標線程，接收消息的線程必須已經(jīng)建立了消息循環(huán)。該方式可以實現(xiàn)任意線程間的通信，所以是比較常見和通用的方式。
系統(tǒng)也提供了線程間發(fā)送消息的專用函數(shù)：PostThreadMessage()。用戶先定義一個用戶消息，在一個線程調(diào)用PostThreadMessage()函數(shù)，在消息接收線程響應該消息，大體和常用的小子響應處理差不多。只是消息映射為ON_THREAD_MESSAGE而不是ON_MESSAGE
如果線程有窗體，還可以使用通用的消息發(fā)送函數(shù)PostMessage()和SendMessage()這兩個函數(shù)。注意這兩則的區(qū)別，PostMessage()是異步函數(shù)，調(diào)用后函數(shù)立即返回，而SendMessage()是同步函數(shù)，要等相應的消息響應完成后才返回。
關(guān)于PostThreadMessage()、PostMessage()和SendMessage()函數(shù)介紹請參考MSDN，在此就不多吃一舉了。
對于PostThreadMessage()的用法：
先定義一個用戶消息，如：
#define WM_THREADMSG WMUSER+100
在需要發(fā)送消息的線程調(diào)用PostThreadMessage()函數(shù)，如：
::PostThreadMessage(idThread,WM_THREADMSG,parm1, parm2);
或者
m_pThread->PostThreadMessage(WM_THREADMSG,parm1, parm2);
其中： idThread為消息接受線程的ID，parm1, parm2為要傳遞的參數(shù)，m_pThread消息接受線程指針。
在接受消息線程中（或消息處理線程中），先定義消息響應函數(shù)，如：
afx_msg void OnThreadMessage(WPARAM wParam,LPARAM lParam);
然后在消息映射表中添加該消息的映射，如：
ON_THREAD_MESSAGE(WM_THREADMSG,OnThreadMessage)
最后，實現(xiàn)該消息函數(shù)，如：
//顯示消息處理函數(shù)
void XXXXThread::OnThreadMessage(WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
;//消息處理
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
對于PostMessage()/SendMessage()的用法：和上面的差不多，略有不同。
首先也是先定義一個用戶消息，如：
#define WM_THREADMSG WMUSER+100
在需要發(fā)送消息的線程調(diào)用PostMessage()/SendMessage()函數(shù)，如：
::PostMessage(hWnd, WM_THREADMSG, parm1, parm2);//發(fā)送消息
或者
PWnd->PostMessage(WM_THREADMSG, parm1, parm2);
或者
::SendMessage(hWnd, WM_THREADMSG, parm1, parm2);//發(fā)送消息
或者
PWnd->SendMessage(WM_THREADMSG, parm1, parm2);
其中： hWnd為接受消息的窗口句柄，parm1, parm2為要傳遞的參數(shù)，pWnd消息接受窗口指針。
在接受消息線程中（或消息處理線程中），先定義消息響應函數(shù)，如：
afx_msg LRESULT OnMyMessage(WPARAM wParam,LPARAM lParam);
然后在消息映射表中添加該消息的映射，如：
ON_MESSAGE(WM_THREADMSG, OnMyMessage)
最后，實現(xiàn)該消息函數(shù)，如：
//消息處理函數(shù)
LRESULT XXXXWnd::OnMyMessage(WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
;//消息處理
return 0;
}
實例演示
該實例主要時計算正整數(shù)1-N的累加，并采用單獨的線程來計算累積，并創(chuàng)建另一個用戶界面線程來實時顯示累加的進度，其中涉及到一些線程間的通信，該實例主要采用了消息的方式，并結(jié)合前面已經(jīng)介紹的兩種通信方式，比較具有演示和學習的價值。
主要源碼：
主線程頭文件：
DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOIDlpParam);//線程函數(shù)
protected:
HANDLE m_hThread;//線程句柄
CProgressThread *m_pThread;//用戶界面線程句柄
DWORD m_nThreadID;//線程ID號
主線程實現(xiàn)文件：
//開始計算
void CMultThreadComm3Dlg::OnBnClickedButton1()
{
// TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
UpdateData(TRUE);//更新數(shù)據(jù)
g_bStop = false; //重置
m_hThread = CreateThread(NULL,0,ThreadFunc,&m_nRange,0,NULL);//創(chuàng)建計算線程
GetDlgItem(IDC_BUTTON1)->EnableWindow(FALSE);//防止重復計算
SetDlgItemText(IDC_STATIC_RESULT,"計算中...");
}
//結(jié)果顯示：兩種結(jié)果：，正常，，被中途中止
LRESULT CMultThreadComm3Dlg::OnResult(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
if (wParam == 1)
{//被中途中止
SetDlgItemText(IDC_STATIC_RESULT,"被中止啦!");
}
else
{//正常結(jié)束
SetDlgItemInt(IDC_STATIC_RESULT,lParam);
}
GetDlgItem(IDC_BUTTON1)->EnableWindow(TRUE);//使能下次計算按鈕
CloseHandle(m_hThread);//關(guān)閉線程句柄，注意一定要關(guān)閉它
return 0;
}
//線程執(zhí)行函數(shù):計算
DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOIDlpParam)
{
UINT *pRange =(UINT*)lpParam;//得到參數(shù)值
long nResult= 0L;//計算結(jié)果值
bool bStop = false;//標識是否中途被中止
CProgressThread *m_pThread= (CProgressThread*)AfxBeginThread(RUNTIME_CLASS(CProgressThread));//創(chuàng)建顯示進程
m_pThread->PostThreadMessage(WM_PROGRESS,0,*pRange);//傳遞參數(shù)，進度條的范圍
for(int i=0;i<=*pRange;i++)//開始計算
{
if (g_bStop)
{//中途取消了
bStop = true;
break;//退出循環(huán)
}
nResult += i;
m_pThread->PostThreadMessage(WM_PROGRESS,1,i);//進度
Sleep(10);//為了演示效果，特意延時
}
//完成
::PostMessage(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,WM_RESULT,bStop,nResult);//顯示結(jié)果
m_pThread->PostThreadMessage(WM_PROGRESS,2,0);//結(jié)束進度
return 0;
}
累加線程頭文件：
CProgressDlg *m_pProgressDlg;//進度條對話框
unsigned int m_nRange;//進度條的范圍
累加線程實現(xiàn)文件：
BOOL CProgressThread::InitInstance()
{
// TODO: 在此執(zhí)行任意逐線程初始化
//創(chuàng)建非模式進度顯示對話框
m_pProgressDlg = newCProgressDlg();
m_pProgressDlg->Create(IDD_DIALOG1);
m_pProgressDlg->ShowWindow(SW_SHOW);
return TRUE;
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CProgressThread, CWinThread)
ON_THREAD_MESSAGE(WM_PROGRESS, &CProgressThread::OnThreadMsg)
END_MESSAGE_MAP()
// CProgressThread 消息處理程序
//線程消息處理函數(shù)
void CProgressThread::OnThreadMsg(WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
if (wParam == 0)
{//初始化進度條
m_nRange = lParam;
m_pProgressDlg->m_ProgressCtrl.SetRange(0,lParam);
}
else if (wParam == 1)
{//顯示進度
m_pProgressDlg->m_ProgressCtrl.SetPos(lParam);//顯示進度
CString str;
str.Format("%d%%",int((float)lParam/m_nRange*100));
m_pProgressDlg->m_stValue.SetWindowText(str);//顯示百分數(shù)
str.Format("計算處理中，請稍等... %d/%d cbNotes",lParam,m_nRange);//顯示實時的當前操作
m_pProgressDlg->SetWindowText(str);
}
else
{//完成，退出進度條
m_pProgressDlg->CloseDlg();//結(jié)束進程對話框
AfxEndThread(0);//終止本線程,也可以使用PostQuitMessage(0);
}
}
進度條對話框類
//系統(tǒng)消息處理
void CProgressDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
// TODO: 在此添加消息處理程序代碼和/或調(diào)用默認值
if (nID == SC_CLOSE)//關(guān)閉
{//攔截關(guān)閉按鈕消息
if (AfxMessageBox("確定要【終止】本次計算嗎?",MB_YESNO|MB_APPLMODAL|MB_ICONQUESTION|MB_DEFBUTTON2)==IDYES)
{
g_bStop = true;//中途取消操作，結(jié)束計算線程。
}
return;
}
CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);
}
//關(guān)閉窗口
void CProgressDlg::CloseDlg(void)
{
OnCancel();
}
//重載OnCancel()：注意非模式對話框的退出
void CProgressDlg::OnCancel()
{
// TODO: 在此添加專用代碼和/或調(diào)用基類
DestroyWindow();//
//CDialog::OnCancel();
}
void CProgressDlg::PostNcDestroy()
{
// TODO: 在此添加專用代碼和/或調(diào)用基類
CDialog::PostNcDestroy();
delete this;
}
運行結(jié)果：
工程源碼下載地址：
http://download.csdn.net/detail/cbnotes/5007011
歡迎大家修改和指正。
注意事項：
（1） 注意線程消息的映射方式：
ON_THREAD_MESSAGE(WM_PROGRESS, &CProgressThread::OnThreadMsg)
和一般的窗口消息映射不同，不要搞錯了。
（2） 注意用戶界面線程的退出，計算完后要記得結(jié)束該線程，有專門的函數(shù)：
AfxEndThread(0)，也可以使用PostQuitMessage(0)。這兩種方式都是比較安全的。不推薦強制中止線程，否則會出現(xiàn)意想不到的問題。
（3） 該實例還實現(xiàn)了執(zhí)行過程按退出按鈕時的處理方法，采用了全局變量的
方式來控制計算線程的中途退出，我自認為是一種比較好的控制方式。我開始采用強制中止的方式會出現(xiàn)消息延后的現(xiàn)象（就是在退出按鈕的處理函數(shù)里向主線程發(fā)送消息postmessage），一直沒有找到原因，有興趣的朋友可以試試其它的退出方式供大家討論學習。
（4） 注意非模式對話框退出的處理方法，和模式對話框的退出不一樣的。
（5）用CreateThread（）函數(shù)創(chuàng)建線程將返回一個線程句柄，通過該句柄你可以控制和操作該線程，當你不用時可以一創(chuàng)建該線程后就關(guān)閉該句柄，有專門的函數(shù)CloseHandle()。關(guān)閉句柄并代表關(guān)閉線程，只是你不能在外部控制該線程（比如，提前結(jié)束，更改優(yōu)先級等）。在線程結(jié)束后，系統(tǒng)將自動清理線程資源，但并不自動關(guān)閉該句柄，所以線程結(jié)束后要記得關(guān)閉該句柄，你可能要問為什么你這么強調(diào)要關(guān)閉該句柄，是因為該句柄（HANDLE）是內(nèi)核對象，內(nèi)核對象的管理是操作系統(tǒng)管理的，具體你可以查查相關(guān)資料，我在此就不啰嗦了。
還可以通過線程同步來實現(xiàn)線程間通信。例如有兩個線程，線程A寫入數(shù)據(jù)，線程B讀出線程A準備好的數(shù)據(jù)并進行一些操作。這種情況下，只有當線程A寫好數(shù)據(jù)后線程B才能讀出，只有線程B讀出數(shù)據(jù)后線程A才能繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)，這兩個線程之間需要同步進行通信。關(guān)于線程同步的方法和控制是編寫多線程的核心和難點，方法也比較多，在此就不具體講解和實例演示，具體內(nèi)容我將在接下來的文章中一一道來，敬請繼續(xù)關(guān)注我的更新，謝謝。
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