Programowanie

wielowątkowe

†

Komunikaty i zdarzenia

†

Wątki w WindowsAPI

†

Wątki w Turbo C++ klasa TThread

†

Wątki w Turbo C++ - klasa TThread

†

Przesyłanie komunikatów między wątkami

†

Zagadnienie synchronizacji wątków

†

Zagadnienie synchronizacji wątków

Komunikacja między procesami

†

Model aplikacji sterowanej

zdarzeniami

zdarzeniami

„

Procesy wymieniają informacje za

pomocą komunikatów

pomocą komunikatów

„

W odpowiedzi na nadejście komunikatu

może zostać uruchomiony fragment kodu

może zostać uruchomiony fragment kodu

(procedura obsługi zdarzenia)

Identyfikacja komunikatów

†

Za pomocą unikalnego numeru

Zakres od

Zakres do

Opis

0x0000

0x03FF

Komunikaty systemowe

Komunikaty dostępne dla programistów, przeznaczone

0x0400

0x7FFF

do użycia przez kontrolki okienkowe. Numer 0x0400
ma stała WM_USER

0x8000

0xBFFF

Komunikaty wewnętrzne aplikacji. Numer 0x8000 ma
stała WM_APP

0xC000

0xFFFF

Tekstowe komunikaty używane przez aplikacje

Powyżej 0xFFFF

Numery zarezerwowane dla przyszłych wersji

†

Poprzez zdefiniowane stałe

WinSight32

†

Program WinSight32

†

Składnik niektórych pakietów Delphi i C++Builder

†

Lista procesów i komunikatów

Funkcje API wysyłające komunikat

Funkcje API wysyłające komunikat

†

BOOL PostMessage(HWND hWnd, UINT Msg,

WPARAM wParam, LPARAM lParam);

PostMessage(Application->Handle,WM_USER,0, 0);

†

LRESULT SendMessage(HWND hWnd, UINT Msg,

WPARAM wParam

LPARAM lParam);

WPARAM wParam, LPARAM lParam);

SendMessage(Form2->Handle, WM_SYSCOMMAND,

SC_MAXIMIZE, 0);

Metody przetwarzania w tle

†

Reakcja programu na działania użytkownika:

przetwarzanie przychodzących komunikatów

†

Problem: złożone procesy obliczeniowe

†

Metoda Application->ProcessMessages();

†

Zdarzenie Application->OnIdle();

†

Utworzenie wątku drugoplanowego

Funkcje API tworzące wątki

HANDLE CreateThread(

LPSECURITY ATTRIBUTES lpThreadAttributes,

_

p

,

SIZE_T dwStackSize,

LPTHREAD START ROUTINE lpStartAddress,

LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,

LPVOID lpParameter,

DWORD dwCreationFlags,

DWORD dwCreationFlags,

LPDWORD lpThreadId

);

);

HANDLE CreateRemoteThread( /*...*/ );

Klasa TThread

†

Klasa biblioteki VCL

†

Obudowuje wywołanie funkcji API

†

Obudowuje wywołanie funkcji API

†

Szereg metod i właściwości

usprawniających i przyspieszających

budowę aplikacji wielowątkowych

†

Dostępny kreator z poziomu menu:

FileÆNewÆOther... --Æ Thread Object

FileÆNewÆOther... Æ Thread Object

Aplikacja wielowątkowa

†

Zadanie: posortować dane dwoma

algorytmami:

algorytmami:

„

Bąbelkowym (ang. bubble sort)

„

Selekcyjnym (ang selection sort)

„

Selekcyjnym (ang. selection sort)

†

Wykorzystać klasę TThread i metody

obiektowe: dziedziczenie, polimorfizm

i klasy abstrakcyjne

†

Wynik należy prezentować na ekranie

w postaci graficznej

w postaci graficznej

Komunikacja wątku

j

ą

drugoplanowego z aplikacją

†

Przesyłanie komunikatów z wnętrza wątku

const int WM_KONIECWATKU = WM_USER+1;

void __fastcall TWatek::Execute(){

...

SendMessage(Form3->Handle, WM KONIECWATKU, ThreadID, 0);

g

_

}

void __fastcall KoniecWatku(TMessage & M){

(

)

if(M.Msg == WM_KONIECWATKU){

ShowMessage("Koniec, ID="+IntToStr(M.WParam));

}

BEGIN_MESSAGE_MAP

MESSAGE_HANDLER(WM_KONIECWATKU, TMessage, KoniecWatku);

END MESSAGE MAP(TForm);

END_MESSAGE_MAP(TForm);

Synchronizacja wątku drugorzędnego

Synchronizacja wątku drugorzędnego

z głównym wątkiem aplikacji

†

Klasa TThread

„

metoda Synchronize()

„

metoda Synchronize()

†

Różne klasy VCL (np. TCanvas,

TC t

Wi S k t TG

hi Obj t)

TCustomWinSocket, TGraphicObject)

„

metoda void Lock()

„

metoda bool TryLock()

Synchronizacja wątków w

y

j

ą

ramach jednej aplikacji

†

Sekcja krytyczna (ang. Critical Section)

†

Zablokowanie dostępu dla innych wątków do

współdzielonego zasobu

†

Ut

i k ji

k t

j l

d fi i

i

†

Utworzenie sekcji krytycznej polega na zdefiniowaniu

zmiennej typu TRTLCriticalSection:

TRTLCriticalSection sekcja;

TRTLCriticalSection sekcja;

†

Obsługa sekcji krytycznych:

„

void InitializeCriticalSection(TRTLCriticalSection *s);

„

void DeleteCriticalSection(TRTLCriticalSection *s);

„

void EnterCriticalSection(TRTLCriticalSection *s);

„

BOOL TryEnterCriticalSection(TRTLCriticalSection *s);

„

BOOL TryEnterCriticalSection(TRTLCriticalSection s);

„

void LeaveCriticalSection(TRTLCriticalSection *s);

Synchronizacja wątków różnych

y

j

ą

y

aplikacji

†

Obiekt Mutex (ang. MUTually EXclusive)

†

Stan nies gnali o an (ang non signaled) M te jest

†

Stan niesygnalizowany (ang. non-signaled) – Mutex jest

w posiadaniu jakiegoś wątku

†

Stan sygnalizowany (ang. signaled) – Mutex jest wolny

†

Stan sygnalizowany (ang. signaled) Mutex jest wolny

†

Utworzenie obiektu Mutex:

HANDLE CreateMutex(

LPSECURITY ATTRIBUTES att

HANDLE CreateMutex(

LPSECURITY_ATTRIBUTES att,

BOOL init, LPCTSRT ident);

HANDLE

t k

C

t M t

(NULL

0

"

j

t k ")

HANDLE muteks = CreateMutex(NULL, 0, "moj_muteks");

Przejęcie Mutexa

†

Funkcja API

DWORD WaitForSingleObject(HANDLE uchwyt, DWORD msek);

„

uchwyt obiektu Mutex

„

maksymalny czas oczekiwania (stała INFINITE)

†

Funkcja zwraca:

„

0x0080 (WAIT_ABANDONED) – przejęcie obiektu

po zakończonym wątku

„

0x0000 (WAIT_OBJECT_0) – obiekt był wolny

i został przejęty przez wątek

i został przejęty przez wątek

„

0x0102 (WAIT_TIMEOUT) – upłynął czas

oczekiwania na zwolnienie obiektu

Synchronizacja wątków różnych

y

j

ą

y

aplikacji

†

Obiekt Semafor

†

Działa na takiej zasadzie jak Mutex

j

j

†

Pozwala na zliczanie odwołań

†

Utworzenie obiektu Semafora:

†

Utworzenie obiektu Semafora:

HANDLE CreateSemaphore(LPSECURITY_ATTRIBUTES att,

LONG initCount, LONG maxCount, LPCTSRT ident);

HANDLE sem = CreateSemaphore(NULL,0,1,"moj_sem");

†

Zarządzanie:

†

Zarządzanie:

„

OpenSemaphore(), ReleaseSemaphore(),

CloseHandle()

CloseHandle()

„

WaitForSingleObject(),WaitForMultipleObjects()