多執行緒技術在vc++串列埠通訊程式中的應用研究
多執行緒技術在vc++串列埠通訊程式中的應用研究
1 概述
2 vc++對多執行緒的支援
使用mfc開發是較普遍的vc++程式設計方法。在vc++6.0下，mfc應用程式的執行緒由cwinthread物件表示。vc++把執行緒分為兩種：使用者介面執行緒和工作者執行緒。使用者介面執行緒能夠提供介面和使用者互動，通常用於處理使用者輸入並相應各種事件和訊息；而工作者執行緒主要用來處理程式的後台任務。
程式一般不需要直接建立cwinthread物件，通過呼叫afxbeginthread()函式就會自動建立乙個cwinthread物件，從而開始乙個程序。建立上述的兩種執行緒都利用這個函式。
執行緒的終止取決於下列事件之一：執行緒函式返回；執行緒呼叫exitthread()退出；異常情況下用執行緒的控制代碼呼叫terminatethread()退出；執行緒所屬的程序被終止。
3 多執行緒在串列埠通訊中的應用
3.1 串列埠通訊對執行緒同步的要求
因為同一程序的所有執行緒共享程序的虛擬位址空間，而在windows 9x/nt系統下執行緒是彙編級中斷，所以有可能多個執行緒同時訪問同乙個物件。這些物件可能是全域性變數，mfc的物件，mfc的api等。串列埠通訊的幾個特點決定了必須採用措施來同步執行緒的執行。
串列埠通訊中，對於每個串列埠物件，只有乙個緩衝區，傳送和接收都要用到，必須建立起同步機制，使得在乙個時候只能進行一種操作，否則通訊就會出錯。
進行串列埠通訊處理的不同執行緒之間需要協調執行。如果乙個執行緒必須等待另乙個執行緒結束才能執行，則應該掛起該執行緒以減少對cpu資源的占用，通過另一程序完成後發出的訊號(執行緒間通訊)來啟用。
vc++提供了同步物件來協調多執行緒的並行，常用的有以下幾種：
csemaphore：訊號燈物件，允許一定數目的執行緒訪問某個共享資源，常用來控制訪問共享資源的執行緒數量。
cmutex：互斥量物件，乙個時刻至多只允許乙個執行緒訪問某資源，未被占用時處於有訊號狀態，可以實現對共享資源的互斥訪問。
cevent：事件物件，用於使乙個執行緒通知其他執行緒某一事件的發生，所以也可以用來封鎖對某一資源的訪問，直到執行緒釋放資源使其成為有訊號狀態。適用於某一線程等待某事件發生才能執行的場合。
ccriticalsection：臨界區物件，將一段**置入臨界區，只允許最多乙個執行緒進入執行這段**。乙個臨界區僅在建立它的程序中有效。
3.2 等待函式
win32 api提供了能使執行緒阻塞其自身執行的等待函式，等待其監視的物件產生一定的訊號才停止阻塞，繼續執行緒的執行。其意義是通過暫時掛起執行緒減少對cpu資源的占用。在某些大型監控系統中，串列埠通訊只是其中事務處理的一部分，所以必須考慮程式執行效率問題，當串列埠初始化完畢後，就使其處於等待通訊事件的狀態，減少消耗的cpu時間，提高程式執行效率。
常用的等待函式是waitforsingleobject()和waitformultipleobjects()，前者可監測單個同步物件，後者可同時監測多個同步物件。
3.3 串列埠通訊的重疊i/o方式
mfc對於串列埠作為檔案裝置處理，用createfile()開啟串列埠，獲得乙個串列埠控制代碼。開啟後setcommstate()進行埠配置，包括緩衝區設定，超時設定和資料格式等。成功後就可以呼叫函式readfile()和writefile()進行資料的讀寫，用waitcommevent()監視通訊事件。closehandle()用於關閉串列埠。
在readfile()和writefile()讀寫串列埠時，可以採取同步執行方式，也可以採取重疊i/o方式。同步執行時，函式直到執行完畢才返回，因而同步執行的其他執行緒會被阻塞，效率下降；而在重疊方式下，呼叫的讀寫函式會立即返回，i/o操作在後台進行，這樣執行緒就可以處理其他事務。這樣，執行緒可以在同一串列埠控制代碼上實現讀寫操作，實現"重疊"。
程式專門建立了乙個串列埠通訊類，下面給出關鍵成員函式的核心**。
以上是專門針對com1的初始化，如果要利用同一函式對不同串列埠初始化，則要在初始化前先進入**臨界區，以保證在某一時刻只進行乙個串列埠的初始化。
在串列埠初始化成功後，就可以建立監控執行緒處理串列埠通訊事件。下面是該執行緒的關鍵**。
這樣監控主程式就可以使用afxbeginthread()函式來產生commthread串列埠監控執行緒。如果要實現對所有埠的同時監控，可以分別對埠建立監控執行緒。
5 小結
作為乙個機房監控系統的組成部分，本串列埠通訊程式在vc++6.0下編譯通過，在使用windows 98/nt的區域網裡執行良好。
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