MFC架构之CWinThread类

      我们知道，Windows以事件驱动方式工作，每个WIN32应用程序都至少包含一个消息队列和一个消息泵。消息队列建立在操作系统提供的内存保留区中，消息泵不断搜寻消息队列，将取得的消息分发给应用程序的各个部分进行处理，这个过程叫做消息循环。基本消息循环如下：
while(GetMessage(&msg,0,0,0)) { //转换消息参数 TranslateMesssage(&msg); //分发消息 DispatchMessage(&msg); }

      Windows以线程封装消息循环，封装消息循环的线程叫做用户界面线程，即UI线程。该线程可以创建并撤销窗口。此外还有一种线程叫做工作者线程，它是辅助UI线程工作的，它没有消息循环，不能处理系统事件和窗口消息，也不能关联主窗口。主线程和辅线程虽然享有共同的虚拟地址空间，但各自占用独立的CPU时间片，参与系统资源的竞争。所以，可以使用辅线程完成经常性的、耗费机时的数据处理工作（例如网络通信），减轻UI线程的负担，确保UI线程及时响应用户的窗口操作。根据需要，一个应用程序中也可以创建多个UI线程。
       CWinThread类是MFC用来封装线程的，包括UI线程和工作者线程。因此每个MFC程序至少使用一个CWinThread派生类。被MFC程序员熟知的CWinApp应用类就从这里派生。

下面介绍几个实用的CWinThread类成员函数。

1.虚函数InitInstance
　　Windows允许同时运行一个应用程序的多个备份，又称为运行一个程序的多个实例。 InitInstance就是“初始化实例”的意思，可见，它是在实例创建时首先被调用的。应用程序总要重载这个虚函数，进行系统设置，创建运行环境。例如，主窗口一定要在InitInstance()中创建，因为该函数退出后就进入该线程的消息循环。

2.虚函数Run
　　该函数提供UI线程的消息循环，即反复地提取消息，分发消息，直到收到WM_QUIT退出循环，线程随即结束。在循环中，如果当前没有收到消息，则调用空闲消息处理程序OnIdle() 。以下是该函数的完整定义。

virtual int CWinThread::Run() { ASSERT_VALID(this); //是否要做空闲处理 BOOL bIdle = TRUE; //用户记录空闲处理已经连接执行的次数 LONG lIdleCount = 0; //acquire and dispatch messages until a WM_QUIT message is received. //消息循环 for (;;) { //如果空闲状态为真，且消息队列为空，则进行空闲处理 while(bIdle && !::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE)) { //PeekMessage()用于检查消息队列是否为空，但并不处理消息 //调用空闲处理程序，如果返回零，说明空闲处理已全部完成 if (!OnIdle(lIdleCount++)) bIdle = FALSE; } //空闲处理循环结束，进入消息泵循环 do { //调用消息泵，提取消息并分发消息 //如果收到WM_QUIT消息，则退出消息循环 if (!PumpMessage()) return ExitInstance(); //根据刚处理的消息类型，判断是否应该在没有消息到来时立即进行空闲处理 if (IsIdleMessage(&m_msgCur)) { bIdle = TRUE; //在重新进行空闲处理前，清空空闲处理的执行次数 lIdleCount = 0; } } while (::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE)); } ASSERT(FALSE); //不可能执行的语句 } /*------------- 消息泵函数PumpMessage() ----------------*/ //省略了调试信息的输出功能 BOOL CWinThread::PumpMessage() { ASSERT_VALID(this); //取出消息队列中的第一个消息，直到取得消息，该函数才返回 if (!::GetMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL)) { //收到WM_QUIT消息 return FALSE; } //处理消息，但不处理WM_KICKIDLE if (m_msgCur.message != WM_KICKIDLE && !PreTranslateMessage(&m_msgCur)) { //转换虚键消息到字符消息 ::TranslateMessage(&m_msgCur); //分发消息 ::DispatchMessage(&m_msgCur); } return TRUE; }

     阅读PumpMessage代码可知，消息泵并不处理WM_KICKIDLE消息，收到该消息后，直接返回。其实，WM_KICKIDLE消息被用来刺激空闲处理的执行，它作为一个空消息促使::GetMessage()返回。虽然Run()是虚拟函数，但很少被重载。

3.虚函数ExitInstance
　　与InitInstance()相反，该函数是在退出消息循环时执行，一般被框架调用，做最后的清理工作。但如果调用InitInstance()失败，ExitInstance()也会被调用。可以重载ExitInstance()，为线程做相关的清理工作。不要在除重载的Run()函数外的地方调用它。如果将CWinThread成员变量m_bAutoDelete设为 TRUE，CWinThread::ExitInstance()会删除当前的CWinThread对象。所以，如果在堆栈中构造了UI线程对象，可以利用默认的ExitInstance()自动将它删除。

4.虚函数virtual BOOL PreTranslateMessage(MSG *pMsg );

在消息在TranslateMessage和DispatchMessage之前过滤消息。

5.虚函数virtual BOOL OnIdle(LONG lCount);

在空闲时处理。

 

CWinThread的使用

常见的启动线程函数有三个： 
  CreateThread(),   _beginThread(以及_beginThreadEx())，AfxBeginThread() 
  1和2是sdk函数，3是mfc函数 
  至于启动的是工作者线程还是UI线程，是由函数3的参数来决定的 ;

一个例子：

class CUIThread : public CWinThread { DECLARE_DYNCREATE(CUIThread) protected: CUIThread(); // protected constructor used by dynamic creation // Attributes public: // Operations public: // Overrides // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CUIThread) public: virtual BOOL InitInstance(); virtual int ExitInstance(); //}}AFX_VIRTUAL // Implementation protected: virtual ~CUIThread(); // Generated message map functions //{{AFX_MSG(CUIThread) // NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here. //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; //重载函数InitInstance()和ExitInstance() BOOL CUIThread::InitInstance() { CFrameWnd* wnd=new CFrameWnd; wnd->Create(NULL,"UI Thread Window"); wnd->ShowWindow(SW_SHOW); wnd->UpdateWindow(); m_pMainWnd=wnd; return TRUE; } //创建新的用户界面线程 void CUIThreadDlg::OnButton1() { CUIThread* pThread=new CUIThread(); pThread->CreateThread(); }

 请注意以下两点：
1.在UIThreadDlg.cpp的开头加入语句： #include "UIThread.h"
2.把UIThread.h中类CUIThread()的构造函数的特性由 protected 改为 public。
　　用户界面线程的执行次序与应用程序主线程相同，首先调用用户界面线程类的InitInstance()函数，如果返回TRUE，继续调用线程的 Run()函数，该函数的作用是运行一个标准的消息循环，并且当收到WM_QUIT消息后中断，在消息循环过程中，Run()函数检测到线程空闲时（没有消息），也将调用OnIdle()函数，最后Run()函数返回，MFC调用ExitInstance()函数清理资源。
　　你可以创建一个没有界面而有消息循环的线程，例如：你可以从CWinThread派生一个新类，在InitInstance函数中完成某项任务并返回FALSE，这表示仅执行InitInstance函数中的任务而不执行消息循环，你可以通过这种方法，完成一个工作者线程的功能。

 

另一个例子：

//.h 文件 #define WM_TEST WM_USER + 1 class CTestThread : public CWinThread { DECLARE_DYNCREATE(CTestThread) protected: CTestThread (); virtual ~CTestThread (); public: virtual BOOL InitInstance(); virtual int ExitInstance(); protected: afx_msg void OnTest(WPARAM wParam,LPARAM lParam); DECLARE_MESSAGE_MAP() }; //.Cpp 文件 #include "stdafx.h" #include "TestThread.h" IMPLEMENT_DYNCREATE(CTestThread, CWinThread) CTestThread::CTestThread() { } CTestThread::~CTestThread() { } BEGIN_MESSAGE_MAP(CTestThread, CWinThread) ON_THREAD_MESSAGE(WM_TEST,OnTest) END_MESSAGE_MAP() BOOL CTestThread::InitInstance() { return TRUE; } int CTestThread::ExitInstance() { return CWinThread::ExitInstance(); } void CTestThread::OnTest(WPARAM wParam,LPARAM lParam) { AfxMessageBox("test"); } //调用的地方 CWinThread* m_pThrd; //启动 m_pThrd = AfxBeginThread(RUNTIME_CLASS(CTestThread)); // 需要执行线程中的操作时 m_pThrd->PostThreadMessage(WM_TEST,NULL,NULL); // 结束线程 HANDLE hp=m_pThrd->m_hThread; if (hp) { if (WaitForSingleObject(hp, 1) != WAIT_OBJECT_0) { TerminateThread(hp,0); } CloseHandle(hp); }