CreateThread

CreateThread

CreateThread是一種微軟Windows API中提供了建立新的線程函數,該函數在主線程的基礎上創建一個新線程。線程終止運行后,線程對象仍然在系統中,必須通過CloseHandle函數來關閉該線程對象。

需要調用到CRT庫時,不要用CreateThread 創建線程、並用CloseHandle來關閉這個線程,而應該用_beginthread來創建線程,_endthread來銷毀線程。因為沒有對子線程為CRT庫分配堆,會導致低內存錯誤而崩潰。

CreateThread 不會判斷lpStartAddr是數據還是代碼,甚至不會判斷是否有足夠的訪問許可權。lpStartAddr可以未必是個函數,也可以是類成員,只要將函數指針強制轉換,並且不產生棧溢出和沒有訪問許可權的問題就以及類如未定義的指令之類的錯誤可以順利執行線程。創建類成員函數的對象時,this指針是調用CreateThread時所處的類對象的指針。在類對象外調用,其this指針將是未知的。

步驟


CreateThread將在主線程的基礎上創建一個新線程,大致做如下步驟:
1.在內核對象中分配一個線程標識/句柄,可供管理,由CreateThread返回
2.把線程退出碼置為STILL_ACTIVE,把線程掛起計數置1
3.分配context結構
4.分配兩頁的物理存儲以準備棧,保護頁設置為PAGE_READWRITE,第2頁設為PAGE_GUARD
5.lpStartAddr和lpvThread值被放在棧頂,使它們成為傳送給StartOfThread的參數
6.把context結構的棧指針指向棧頂(第5步)指令指針指向startOfThread函數

函數原型


MSDN中CreateThread原型:
HANDLE CreateThread(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,//SD
SIZE_T dwStackSize,//initialstacksize
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,//threadfunction
LPVOID lpParameter,//threadargument
DWORD dwCreationFlags,//creationoption
LPDWORD lpThreadId//threadidentifier
)
processthreadsapi.h中CreateThread原型:
WINBASEAPI
_Ret_maybenull_
HANDLE
WINAPI
CreateThread(
_In_opt_LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
_In_SIZE_T dwStackSize,
_In_LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
_In_opt___drv_aliasesMemLPVOID lpParameter,
_In_DWORD dwCreationFlags,
_Out_opt_LPDWORD lpThreadId
);

參數說明


lpThreadAttributes:指向SECURITY_ATTRIBUTES型態的結構的指針。在Windows 98中忽略該參數。在Windows NT中,NULL使用默認安全性,不可以被子線程繼承,否則需要定義一個結構體將它的bInheritHandle成員初始化為TRUE
dwStackSize,設置初始棧的大小,以位元組為單位,如果為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,形式:@函數名,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。
//也可以直接調用void類型
//但lpStartAddress要這樣通過LPTHREAD_START_ROUTINE轉換如: (LPTHREAD_START_ROUTINE)MyVoid
//然後在線程聲明為:
void MyVoid()
{
return;
}
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,為NULL。
dwCreationFlags :線程標誌,可取值如下
(1)CREATE_SUSPENDED(0x00000004):創建一個掛起的線程,
(2)0:表示創建后立即激活。
(3)STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION(0x00010000):dwStackSize參數指定初始的保留堆棧 的大小,否則,dwStackSize指定提交的大小。該標記值在 Windows 2000/NT and Windows Me/98/95上不支持。
lpThreadId:保存新線程的id。
返回值:函數成功,返回線程句柄;函數失敗返回false。若不想返回線程ID,設置值為NULL。
函數說明:
創建一個線程。
語法:
hThread = CreateThread (&security_attributes, dwStackSize, ThreadProc,pParam, dwFlags, &idThread) ;
一般並不推薦使用 CreateThread函數,而推薦使用RTL庫里的System單元中定義的 BeginThread函數,因為這除了能創建一個線程和一個入口函數以外,還增加了幾項保護措施。
MFC程序中,應該調用AfxBeginThread函數,在Visual C++程序中應調用_beginthreadex函數。

內存泄漏


其實,真正的原因並非如此。看如下一段代碼:
CloseHandle函數的原型是:
BOOL CloseHandle( HANDLE hObject );//HANDLE hObject 對象句柄
CloseHandle可以關閉多種類型的對象,比如文件對象等,這裡使用這個函數來關閉線程對象。調用時,hObject為待關閉的線程對象的句柄。
說使用這種方法可能會引發內存泄漏問題,其實不完全正確。那為什麼會引起內存的泄漏呢?因為當線程的函數用到了C的標準庫的時候,很容易導致衝突,所以在創建VC的工程時,系統提示是用單線程還是用多線程的庫,因為在C的內部有很多的全局變數。例如,出錯號、文件句柄等全局變數。
因為在C的庫中有全局變數,這樣用C的庫時,如果程序中使用了標準的C程序庫時,就很容易導致運行不正常,會引起很多的衝突。所以,微軟和Borland都對C的庫進行了一些改進。但是這個改進的一個條件就是,如果一個線程已經開始創建了,就應該創建一個結構來包含這些全局變數,接著把這些全局變數放入線程的上下文中和這個線程相關起來。這樣,全局變數就會依賴於這個線程,不會引起衝突。
這樣做就會有一個問題,什麼時候這個線程開始創建呢?標準的Windows的API是不知道的,因為它是靜態的庫。這些庫都是放在VC的LIB的目錄內的,而線程函數是操作系統的函數。所以,VC和BC在創建線程時,都會用_beginThread來創建線程,再用_endThread來結束線程。這樣,它們在創建線程的時候,就會知道什麼時候創建了線程,並把全局變數放入某一結構中,讓它和線程能關聯起來。這樣就不會發生衝突了。
很顯然,要完成這個功能,首先需要分配結構表把全局變數包含起來。這個過程是在_beginThread時做的,而釋放則是在_endTread內完成。
所以,當用_beginThread來創建,而用CloseHandle來關閉線程時,這時複製的全局結構就不會被釋放了,這就有了內存的泄漏。這就是很多資料所說的內存泄漏問題的真正的原因。
其實,可以不用_beginThread和_endThread這一對函數。如果用CreateThread函數創建,用CloseHandle關閉,那麼,與C有關的庫就會用全局的,它們會引起衝突。所以,比較好的方法就是在線程內不用標準的C的庫(可以使用Windows API的庫函數)。這樣就不會有什麼問題,也就不會引起衝突。例如,字元串的操作函數、文件操作等。
當某個程序創建一個線程后,會產生一個線程的句柄,線程的句柄主要用來控制整個線程的運行,例如停止、掛起或設置線程的優先順序等操作。
(這是VC6.0的早期BUG,後來的vs版本都修復了這個漏洞。老問題不值得重談!)

示例


CreateThread 函數從一個進程裡面創建一個線程。這個開始的線程必須指定開始執行代碼的地址,新線程執行。有代表性的,開始地址就是一個函數名。這個函數有一個參數,並且返回一個 DWORD 值。一個進程裡面同時有多個線程在執行。
下面這個例子演示如何創建一個新線程,執行本地定義的函數。 ThreadProc. 建立的線程動態分配內存傳遞信息到每個線程的實例中。線程函數負責釋放這些內存。
被調用的線程用 WaitForMultipleObjects 持續等待,直到所有的工作線程退出。在線程退出后,關掉線程函數的句柄。