使用CreateThread函数创建线程

Posted 2023-02-28 Valineliu

线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位。一个进程可以拥有多个线程，但是一个线程必须有一个进程。线程自己不拥有系统资源，只有运行所必须的一些数据结构，但它可以与同属于一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源，同一个进程中的多个线程可以并发执行。

在C/C++中可以通过CreateThread函数在进程中创建线程，函数的具体格式如下：

HANDLE CreateThread(
                    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
                    DWORD dwStackSize,
                    LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
                    LPVOID lpParameter,
                    DWORD dwCreationFlags,
                    LPDWORD lpThreadID
                   );

参数的含义如下：

lpThreadAttrivutes：指向SECURITY_ATTRIBUTES的指针，用于定义新线程的安全属性，一般设置成NULL；

dwStackSize：分配以字节数表示的线程堆栈的大小，默认值是0；

lpStartAddress：指向一个线程函数地址。每个线程都有自己的线程函数，线程函数是线程具体的执行代码；

lpParameter：传递给线程函数的参数；

dwCreationFlags：表示创建线程的运行状态，其中CREATE_SUSPEND表示挂起当前创建的线程，而0表示立即执行当前创建的进程；

lpThreadID：返回新创建的线程的ID编号；

如果函数调用成功，则返回新线程的句柄，调用WaitForSingleObject函数等待所创建线程的运行结束。函数的格式如下：

DWORD WaitForSingleObject(
                          HANDLE hHandle,
                          DWORD dwMilliseconds
                         );

参数的含义如下：

hHandle：指定对象或时间的句柄；

dwMilliseconds：等待时间，以毫秒为单位，当超过等待时间时，此函数返回。如果参数设置为0，则该函数立即返回；如果设置成INFINITE，则该函数直到有信号才返回。

一般情况下需要创建多个线程来提高程序的执行效率，但是多个线程同时运行的时候可能调用线程函数，在多个线程同时对一个内存地址进行写入操作，由于CPU时间调度的问题，写入的数据会被多次覆盖，所以要使线程同步。

就是说，当有一个线程对文件进行操作时，其它线程只能等待。可以通过临界区对象实现线程同步。临界区对象是定义在数据段中的一个CRITICAL_SECTION结构，Windows内部使用这个结构记录一些信息，确保同一时间只有一个线程访问改数据段中的数据。

使用临界区的步骤如下：

（1）初始化一个CRITICAL_SECTION结构；在使用临界区对象之前，需要定义全局CRITICAL_SECTION变量，在调用CreateThread函数前调用InitializeCriticalSection函数初始化临界区对象；

（2）申请进入一个临界区；在线程函数中要对保护的数据进行操作前，可以通过调用EnterCriticalSection函数申请进入临界区。由于同一时间内只能有一个线程进入临界区，所以在申请的时候如果有一个线程已经进入临界区，则该函数就会一直等到那个线程执行完临界区代码；

（3）离开临界区；当执行完临界区代码后，需要调用LeaveCriticalSection函数离开临界区；

（4）删除临界区；当不需要临界区时调用DeleteCriticalSection函数将临界区对象删除；

下面的代码创建了5个线程，每个线程在文件中写入10000个“hello”：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
HANDLE hFile;
CRITICAL_SECTION cs;//定义临界区全局变量
//线程函数：在文件中写入10000个hello
DWORD WINAPI Thread(LPVOID lpParam)

    int n = (int)lpParam;
    DWORD dwWrite;
    for (int i = 0;i < 10000;i++)
    
        //进入临界区
        EnterCriticalSection(&cs);
        char data[512] = "hello\\r\\n";
        //写文件
        WriteFile(hFile, data, strlen(data), &dwWrite, NULL);
        //离开临界区
        LeaveCriticalSection(&cs);
    
    printf("Thread #%d returned successfully\\n", n);
    return 0;

int main()

    char *filename = "hack.txt";
    WCHAR name[20] =  0 ;
    MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, filename, strlen(filename) + 1, name, sizeof(name) / sizeof(name[0]));
    //创建文件
    hFile = CreateFile(name, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
    
        printf("CreateFile error.\\n");
        return 0;
    
    DWORD ThreadID;
    HANDLE hThread[5];
    //初始化临界区
    InitializeCriticalSection(&cs);
    for (int i = 0;i < 5;i++)
    
        //创建线程，并调用Thread写文件
        hThread[i] = CreateThread(NULL, 0, Thread, (LPVOID)(i + 1), 0, &ThreadID);
        printf("Thread #%d has been created successfully.\\n", i + 1);
    
    //等待所有进程结束
    WaitForMultipleObjects(5, hThread, TRUE, INFINITE);
    //删除临界区
    DeleteCriticalSection(&cs);
    //关闭文件句柄
    CloseHandle(hFile);
    return 0;

结果如图：