Вопросик для программистов с#, кто объяснит про потоки?







+3 +/-

Ребят, такой вопрос, уже как 3 года программирую на языке c#, но вот с потоками у меня возникают проблемы. Когда делаю многопоточную программу, то они как бы работают вместе, а не по отдельности. Читал что то про lock(), но до конца не понял, может кто нибудь сталкивался с такой проблемой?

Профиль пользователя Baining Спросил: Baining  (рейтинг 23547) Категория: компьютеры и интернет

Ответов: 1

+/-

Любой поток (thread) состоит из двух компонентов:

  • объекта ядра, через который ОС управляет потоком. Там же хранится статистическая информация о потоке.
  • Стека потока, который содержит параметры всех функций и локальные переменные, необходимые потоку для выполнения кода.

Потоки всегда создаются в контексте какого-либо процесса, и вся их жизнь проходит только в его границах. На практике это означает, что потоки исполняют код и манипулируют данными в адресном пространстве процесса. Если два или более потока выполняются внутри одного процесса, они делят одно адресное пространство.

Потоки могут выполнять один и тот же код, манипулировать одними и теми же данными, а также совместно использовать описатели объектов ядра, поскольку таблица описателей создается не в отдельных потоках, а в процессах.

Потоки используют намного меньше ресурсов системы, чем процессы, поэтому все задачи, требующие параллельного выполнения нескольких подзадач, стоит решать по возможности с помощью потоков, не прибегая к созданию нескольких процессов.

Обычная структура многопоточного приложения рассчитана на одновременное исполнение нескольких подзадач. Однако стоит помнить, что, создавая многопоточное приложение, нам придется заботиться о сохранности и ликвидности, общих для всех потоков, данных.

Создание потока.

Первичный поток, который присутствует в программе, начинает свое выполнение с главной функции потока типа WinMain.

Для создания вторичного потока необходимо создать и для него входную функцию, которая выглядит примерно так:

DWORD WINAPI ThreadFunc(PVOID pParam)

{

DWORD dwResult = 0;

.......

return dwResult;

}

Имя у функции вторичного потока, в отличии от первичного, может быть любым однако, при наличии нескольких разных потоков, назвать функции необходимо по-разному, иначе система создаст разные реализации одной и той же функции.

Когда поток закончит свое исполнение, он вернет управление системе, память, отведенная под его стек, будет освобождена, а счетчик пользователей его объекта ядра "поток" уменьшится на 1. Когда счетчик обнулится, этот объект ядра будет разрушен.

Для создания своего потока необходимо использовать функцию CreateThread:

HANDLE CreateThread(

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,

DWORD dwStackSize,

LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,

LPVOID lpParameter,

DWORD dwCreationFlags,

LPDWORD lpThreadId);

При каждом вызове этой функции система создает объект ядра (поток). Это не сам поток, а компактная структура данных, которая используется операционной системой для управления потоком и хранит статистическую информацию о потоке.

Система выделяет память под стек потока из адресного пространства процесса. Новый поток выполняется в контексте того же процесса, что и родительский поток. Поэтому он получает доступ ко всем описателям объектов ядра, всей памяти и стекам всех потоков в процессе. За счет этого потоки в рамках одного процесса могут легко взаимодействовать друг с другом.

CreateThread - это Windows-функция, создающая поток. Если вы пишете код на С/С++ не вызывайте ее. Вместо нее Вы должны использовать _beginthreadex из библиотеки Visual C++. Почему это так важно в наших следующих выпусках.

Параметры функции CreateThread.

LpThreadAttributes - является указателем на структуру LPSECURITY_ATTRIBUTES. Для присвоения атрибутов защиты по умолчанию, передавайте в этом параметре NULL.

DwStackSize - параметр определяет размер стека, выделяемый для потока из общего адресного пространства процесса. При передаче 0 - размер устанавливается в значение по умолчанию.

LpStartAddress - указатель на адрес входной функции потока.

LpParameter - параметр, который будет передан внутрь функции потока.

DwCreationFlags - принимает одно из двух значений: 0 - исполнение начинается немедленно, или CREATE_SUSPENDED - исполнение приостанавливается до последующих указаний.

LpThreadId - Адрес переменной типа DWORD в который функция возвращает идентификатор, приписанный системой новому потоку.

Завершение потока

Поток можно завершит четырьмя способами:

  • функция потока возвращает управление (рекомендуемо);
  • поток самоуничтожается вызовом функции ExitThread;
  • другой поток процесса вызывает функцию TerminateThread;
  • завершается процесс, содержащий данный поток.

Все способы , за исключением рекомендуемого, являются нежелательными и должны использоваться только в форс-мажорных обстоятельствах.

Функция потока, возвращая управление, гарантирует корректную очистку всех ресурсов, принадлежащих данному потоку. При этом:

  • любые С++ объекты, созданные данным потоком, уничтожаются соответствующими деструкторами;
  • система корректно освобождает память, которую занимал стек потока;
  • система устанавливает код завершения данного потока. Его функция и возвращает;
  • счетчик пользователей данного объекта ядра (поток) уменьшается на 1.

При желании немедленно завершить поток изнутри используют функцию ExitThread(DWORD dwExitCode).

При этом освобождаются все ресурсы ОС, выделенные данному потоку, но С С++ ресурсы (например, объекты классов С++) не очищаются. Именно поэтому не рекомендовано завершать поток, используя эту функцию.

Если же вы ее использовали, то кодом возврата потока будет тот параметр, который вы передадите в данную функцию.

Как и для CreateThread для библиотеки Visual C++ существует ее аналог _endthreadex, который и стоит использовать. Об причинах в следующем выпуске.

Если появилась необходимость уничтожить поток снаружи, то это моет сделать функция TeminateThread.

Эта функция уменьшит счетчик пользователей объекта ядра (поток) на 1, однако при этом не разрушит и не очистит стек потока. Стек будет существовать, пока не завершится процесс, которому принадлежит поток. При задачах, постоянно создающих и уничтожающих потоки, это приводит к потере памяти внутри процесса.

При завершении процесса происходит следующее.

Завершение потока происходит принудительно. Деструкторы объектов не вызываются, и т.д. и т.д.

При завершении потока по такой причине, связанный с ним объект ядра (поток) не освобождается до тех пор, пока не будут закрыты все внешние ссылки на этот объект.

Ответил на вопрос: Ichthyologist  

Похожие вопросы

Спросил
2 Отв.
Как решать подобные задачи по ИВТ(Паскаль, подготовка к ЕГЭ)(см.)?
Ответ: Данные задачи относятся к заданиям ЕГЭ по информатике, суть которых - анализ кода программы, содержащей циклы и ветвления. От решающего задачу требуется проанализировать ход выполнения программы, для ... Читать далее...
Автор вопроса: Iranian, в категории | | |
Спросил Iranian
1 Отв.
Как зашифровать свое имя в двоичном коде?
Ответ: Если вы любитель мозговых штурмов и у вас масса свободного времени, то можно, используя Коды символов ASCII выразить своё имя, к примеру, в десятеричном ... Читать далее...
Автор вопроса: Burnier, в категории | | |
Спросил Burnier
2 Отв.
Что такое «класс» в программировании?
Ответ: Классами программисты описывают некие абстрактные типы данных. В классе также определяются свойства, данные и методы обработки данных. Классы можно объявлять ... Читать далее...
Автор вопроса: Carita, в категории | |
Спросил Carita
1 Отв.
Как получить оповещение о появлении на чужом сайте определенной фразы?
Ответ: Закажите у веб-программиста Парсер который будет постоянно проверять контентна сайте и проверять в нем наличие той самой ... Читать далее...
Автор вопроса: Crankpin, в категории | | | | |
Спросил Crankpin
3 Отв.
Как научиться писать компьютерные программы и зарабатывать на этом?
Ответ: Советую углубиться немного в другую отрасль - веб-программирования. Это очень выгодно и прибыльно. В среднем цена за сайт составляет от 3 до 5 тысяч рублей. ... Читать далее...
Автор вопроса: Contraction, в категории | |
Спросил Contraction
1 Отв.
Каково основное преимущество, получаемое при использовании функции?
Ответ: Функции позволяют делать одно и то же действие много раз подряд одинаково хорошо, в этом главное преимущество как функций, так и компьютеров в целом :) автор ... Читать далее...
Автор вопроса: Garboils, в категории |
Спросил Garboils
1 Отв.
Какой микроконтроллер выбрать новичку для начала?
Ответ: Хотел в начале предложить, что попроще, а потом подумал, что нет в этом смысла. Конечно если трудности пугают, то с простого легче начинать. Но как показывает ... Читать далее...
Автор вопроса: Reaping, в категории | | | | |
Спросил Reaping
1 Отв.
Как начинать самому учить язык программирования?
Ответ: Нет языка программирования - есть языки программирования! Какой именно язык вы хотите начать учить?! Дело в том, что все языки программирования отличаются ... Читать далее...
Автор вопроса: Sorcer, в категории