多線程在編程中有相當重要的地位，我們在實際開發時或者找工作面試時總能遇到多線程的問題，對多線程的理解程度從一個側面反映了程序員的編程水平。
其實C++語言本身並沒有提供多線程機制（當然目前C++ 11新特性中，已經可以使用std::thread來創建線程了，因爲還沒有系統地瞭解過，所以這裏不提了。），但Windows系統爲我們提供了相關API，我們可以使用他們來進行多線程編程。
創建線程的API函數
HANDLE CreateThread( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,//SD：線程安全相關的屬性，常置爲NULL SIZE_T dwStackSize,//initialstacksize：新線程的初始化棧的大小，可設置爲0 LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,//threadfunction：被線程執行的回調函數，也稱爲線程函數 LPVOID lpParameter,//threadargument：傳入線程函數的參數，不需傳遞參數時爲NULL DWORD dwCreationFlags,//creationoption：控制線程創建的標誌 LPDWORD lpThreadId//threadidentifier：傳出參數，用於獲得線程ID，如果爲NULL則不返回線程ID ) /* lpThreadAttributes：指向SECURITY_ATTRIBUTES結構的指針，決定返回的句柄是否可被子進程繼承，如果爲NULL則表示返回的句柄不能被子進程繼承。 dwStackSize：設置初始棧的大小，以字節爲單位，如果爲0，那麼默認將使用與調用該函數的線程相同的棧空間大小。 任何情況下，Windows根據需要動態延長堆棧的大小。 lpStartAddress：指向線程函數的指針，函數名稱沒有限制，但是必須以下列形式聲明： DWORD WINAPI 函數名 (LPVOID lpParam) ，格式不正確將無法調用成功。 lpParameter：向線程函數傳遞的參數，是一個指向結構的指針，不需傳遞參數時，爲NULL。 dwCreationFlags：控制線程創建的標誌，可取值如下： （1）CREATE_SUSPENDED(0x00000004)：創建一個掛起的線程（就緒狀態），直到線程被喚醒時才調用 （2）0：表示創建後立即激活。 （3）STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION(0x00010000)：dwStackSize參數指定初始的保留堆棧的大小， 如果STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION標誌未指定，dwStackSize將會設爲系統預留的值 lpThreadId:保存新線程的id 返回值：函數成功，返回線程句柄，否則返回NULL。如果線程創建失敗，可通過GetLastError函數獲得錯誤信息。 */ BOOL WINAPI CloseHandle(HANDLE hObject); //關閉一個被打開的對象句柄 /*可用這個函數關閉創建的線程句柄，如果函數執行成功則返回true(非0),如果失敗則返回false(0)， 如果執行失敗可調用GetLastError.函數獲得錯誤信息。 */
多線程編程實例1：
1 #include <iostream> 2 #include <windows.h> 3 using namespace std; 4 5 DWORD WINAPI Fun(LPVOID lpParamter) 6 { 7 for (int i = 0; i < 10; i++) 8 cout << "A Thread Fun Display!" << endl; 9 return 0L; 10 } 11 12 int main() 13 { 14 HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, NULL, 0, NULL); 15 CloseHandle(hThread); 16 for (int i = 0; i < 10; i++) 17 cout << "Main Thread Display!" << endl; 18 return 0; 19 }
運行結果：
可以看到主線程（main函數）和我們自己的線程（Fun函數）是隨機交替執行的。可以看到Fun函數其實只運行了六次，這是因爲主線程運行完之後將所佔資源都釋放掉了，使得子線程還沒有運行完。看來主線程執行得有點快，讓它sleep一下吧。
使用函數Sleep來暫停線程的執行。
1 VOID WINAPI Sleep( 2 __in DWORD dwMilliseconds 3 );
dwMilliseconds表示千分之一秒，所以 Sleep(1000); 表示暫停1秒。
多線程編程實例2：
1 #include <iostream> 2 #include <windows.h> 3 using namespace std; 4 5 DWORD WINAPI Fun(LPVOID lpParamter) 6 { 7 for (int i = 0; i < 10; i++) 8 { 9 cout << "A Thread Fun Display!" << endl; 10 Sleep(200); 11 } 12 13 return 0L; 14 } 15 16 int main() 17 { 18 HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, NULL, 0, NULL); 19 CloseHandle(hThread); 20 for (int i = 0; i < 10; i++) 21 { 22 cout << "Main Thread Display!" << endl; 23 Sleep(500); 24 } 25 26 return 0; 27 }
運行結果：
程序是每當Fun函數和main函數輸出內容後就會輸出換行，但是我們看到的確是有的時候程序輸出換行了，有的時候確沒有輸出換行，甚至有的時候是輸出兩個換行。這是怎麼回事？下面我們把程序改一下看看。
多線程編程實例3：
1 #include <iostream> 2 #include <windows.h> 3 using namespace std; 4 5 DWORD WINAPI Fun(LPVOID lpParamter) 6 { 7 for (int i = 0; i < 10; i++) 8 { 9 //cout << "A Thread Fun Display!" << endl; 10 cout << "A Thread Fun Display!\n"; 11 Sleep(200); 12 } 13 14 return 0L; 15 } 16 17 int main() 18 { 19 HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, NULL, 0, NULL); 20 CloseHandle(hThread); 21 for (int i = 0; i < 10; i++) 22 { 23 //cout << "Main Thread Display!" << endl; 24 cout << "Main Thread Display!\n"; 25 Sleep(500); 26 } 27 28 return 0; 29 }
運行結果：
這時候，正如我們預期的，正確地輸出了我們想要輸出的內容並且格式也是正確的。在這裏，我們可以把屏幕看成是一個資源，這個資源被兩個線程所共用，加入當Fun函數輸出了Fun Display!後，將要輸出endl（也就是清空緩衝區並換行，在這裏我們可以不用理解什麼是緩衝區），但此時，main函數卻得到了運行的機會，此時Fun函數還沒有來得及輸出換行（時間片用完），就把CPU讓給了main函數，而這時main函數就直接在Fun Display！後輸出Main Display!。
另一種情況就是“輸出兩個換行”，這種情況就是比如輸出Main Display！並輸出endl後，時間片用完，輪到子線程佔用CPU，子進程上一次時間片用完時停在了Fun Display!,下一次時間片過來時，剛好開始輸出endl，此時就會“輸出兩個換行”。
那麼爲什麼我們把實例2改成實例3就可以正確的運行呢？原因在於，多個線程雖然是併發運行的，但是有一些操作（比如輸出一整段內容）是必須一氣呵成的，不允許打斷的，所以我們看到實例2和實例3的運行結果是不一樣的。它們之間的差異就是少了endl,而多了一個換行符\n。
那麼，是不是實例2的代碼我們就不可以讓它正確的運行呢？答案當然是否定的，下面我就來講一下怎樣才能讓實例2的代碼可以正確運行。這涉及到多線程的同步問題。對於一個資源被多個線程共用會導致程序的混亂，我們的解決方法是只允許一個線程擁有對共享資源的獨佔，這裏我們用互斥量(Mutex)來進行線程同步。
在使用互斥量進行線程同步時，會用到以下幾個函數：
HANDLE WINAPI CreateMutex( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, //線程安全相關的屬性，常置爲NULL BOOL bInitialOwner, //創建Mutex時的當前線程是否擁有Mutex的所有權 LPCTSTR lpName //Mutex的名稱 ); /* MutexAttributes:也是表示安全的結構，與CreateThread中的lpThreadAttributes功能相同，表示決定返回的句柄是否可被子進程繼承，如果爲NULL則表示返回的句柄不能被子進程繼承。 bInitialOwner:表示創建Mutex時的當前線程是否擁有Mutex的所有權，若爲TRUE則指定爲當前的創建線程爲Mutex對象的所有者，其它線程訪問需要先ReleaseMutex lpName:Mutex的名稱 */
DWORD WINAPI WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, //要獲取的鎖的句柄 DWORD dwMilliseconds //超時間隔 ); /* WaitForSingleObject:等待一個指定的對象(如Mutex對象)，直到該對象處於非佔用的狀態(如Mutex對象被釋放)或超出設定的時間間隔。除此之外，還有一個與它類似的函數WaitForMultipleObjects，它的作用是等待一個或所有指定的對象，直到所有的對象處於非佔用的狀態，或超出設定的時間間隔。 hHandle：要等待的指定對象的句柄。 dwMilliseconds：超時的間隔，以毫秒爲單位；如果dwMilliseconds爲非0，則等待直到dwMilliseconds時間間隔用完或對象變爲非佔用的狀態，如果dwMilliseconds 爲INFINITE則表示無限等待，直到等待的對象處於非佔用的狀態。 */
BOOL WINAPI ReleaseMutex(HANDLE hMutex); //說明：釋放所擁有的互斥量鎖對象，hMutex爲釋放的互斥量句柄
多線程實例4：
1 #include <iostream> 2 #include <windows.h> 3 using namespace std; 4 5 HANDLE hMutex = NULL;//互斥量 6 //線程函數 7 DWORD WINAPI Fun(LPVOID lpParamter) 8 { 9 for (int i = 0; i < 10; i++) 10 { 11 //請求一個互斥量鎖 12 WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE); 13 cout << "A Thread Fun Display!" << endl; 14 Sleep(100); 15 //釋放互斥量鎖 16 ReleaseMutex(hMutex); 17 } 18 return 0L;//表示返回的是long型的0 19 20 } 21 22 int main() 23 { 24 //創建一個子線程 25 HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, NULL, 0, NULL); 26 hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE,"screen"); 27 //關閉線程 28 CloseHandle(hThread); 29 //主線程的執行路徑 30 for (int i = 0; i < 10; i++) 31 { 32 //請求獲得一個互斥量鎖 33 WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE); 34 cout << "Main Thread Display!" << endl; 35 Sleep(100); 36 //釋放互斥量鎖 37 ReleaseMutex(hMutex); 38 } 39 return 0; 40 }
運行結果：
