前段时间做的一个项目, 其中涉及对管理多线程句柄的要求。现在整理一下思路,将它写出来,希望对部分的朋友有所帮助。
我的程序要实现的功能是:多个同时运行的子线程中,当有一个子线程运行结束时,主线程要及时地或者在某个有效范围内关闭子线程句柄;而且在程序运行过程中,还要不断地开辟子线程。换一句话说,我的主线程要动态地管理子线程(句柄)。
线程句柄是一种内核对象,一定完全关闭之,否者程序运行了一段时间后会占用全部的CPU。在平时我们会看到下面的程序:
for (int i = 0; i < MAX_NUM_THREAD; i++)
{
hThread = CreateThread(NULL, 0, FuncThread, NULL, 0, NULL);
// 主线程处理其它事务
// ......
CloseHandle(hThread);
}
运气好的话,上面的程序可能可以运行。有可能出现一种情况是子线程还没结束时,主线程这里已经CloseHandle了。为了效率,我们可不能在主统线程里加入像Sleep(…)这样的语句。但多线程的运行情况是不可预测的,我们只有写出安全的代码,才能控制多线程程序的运行。我们先来解决这个问题,然后深入一步解决我在实际项目中遇到的问题。这里我们要用到WaitForMultipleObjects这个Win32 API。这个API在这里的功能是当一个子线程运行结束时得到通知,然后进行关闭句柄的操作。于是我们将上面的代码改写成下面这个样子:
HANDLE arrayHandle[MAX_NUM_THREAD];
for (int i = 0; i < MAX_NUM_THREAD; i++)
{
arrayHandle[i] = CreateThread(NULL, 0, FuncThread, NULL, 0, NULL);
// 主线程处理其它事务
// ...
}
nIndex = WaitForMultipleObjects(
MAX_NUM_THREAD, // 需要等待的句柄数
arrayHandle, // 等待的句柄数组地址
TRUE, // 所有的线程句柄成为激发态,函数才返回
INFINITE // 句柄数组中没有句柄成为激发态,函数将一直阻塞
);
if (nIndex != WAIT_FAILED)
{
for (i = 0; i < MAX_NUM_THREAD; i++)
CloseHandle(arrayHandle[i]);
}
一切看起来很自然。但如果整个程序的运行是动态的(就我遇到的问题),也就是开辟线程和关闭线程要求动态地执行,那问题就会复杂起来了。我们在上面的程序的基础上进一步思考,得出这种问题的解决思路。下面是我对这种问题的解决思路:
HANDLE arrayHandle[MAX_NUM_THREAD];
初始化arrayHandle, 将所有元素置为NULL;
for (;;)
{
主线执行某种操作,操作成功后,需要一个新的线程来处理;
创建子线程;
if (创建线程成功)
将其返回句柄赋给arrayHandle;
// 设置下面循环的目的是处理多个线程运行结束的通知
for (;;)
{
设置等待函数;
if (等待函数超时或出错)
break;直接进入主循环
// 下面准备处理一个或多个线程句柄处理激发态的状态
关闭处于激发态索引最小的一个句柄;
重置句柄数组,将已经关闭的句柄置为NULL,
同时将所有的数组元素移动到数组前几个位置;
}
}
我的表达能力就达到这种程度了。接下来我会用Console程序和一个管理多句柄对象的类来实现上面的算法。文章长了点, 一部分发表不了。源码在《Win32下对多个的线程句柄的关闭的控制(下)》给出。