Beispiel für ein C-Multithreadprogramm

Bounce.c ist ein Beispiel-Multithread-Programm, das jedes Mal, wenn der Buchstabe a eingegeben A wird, einen neuen Thread erstellt. Jeder Thread springt einen Buchstaben mit einer anderen Farbe um den Bildschirm. Es können bis zu 32 Threads erstellt werden. Die normale Beendigung des Programms erfolgt, wenn q oder Q eingegeben wird.

Kompilieren und Verknüpfen eines Multithreadprogramms

Programme werden standardmäßig als Multithread kompiliert.

So kompilieren und verknüpfen Sie das Multithread-Programm Bounce.c aus der Entwicklungsumgebung

1. Wählen Sie im Menü Datei die Optionsfolge Neu>Projektaus.

2. Wählen Sie im Dialogfeld "Neues Projekt erstellen" die Konsolen-App-Vorlage mit C++-, Windows- und Konsolentags aus. Klicken Sie auf Weiter , um fortzufahren.

3. Geben Sie im Dialogfeld "Neues Projekt konfigurieren" einen Namen für Ihr Projekt ein, z. B. "Unzustellbarkeit". Wählen Sie " Erstellen" aus, um den Vorgang fortzusetzen.

4. Öffnen Sie im fenster Projektmappen-Explorer den Ordner "Quelldateien" unter Ihrem Projekt, und ändern Sie den Namen der Quelldatei so, dass sie die Erweiterung ".c" aufweist.

5. Löschen Sie im Bearbeitungsfenster den vorhandenen Quellcode, und ersetzen Sie ihn durch den Beispielcode.

6. Wählen Sie im Menü Erstellen die Option Projektmappe erstellen.

7. Drücken Sie F5 , um das Programm im Debugger zu starten.

So kompilieren und verknüpfen Sie das Multithreadprogramm Bounce.c über die Befehlszeile

1. Öffnen Sie eine Visual Studio-Tools-Eingabeaufforderung. Dadurch wird sichergestellt, dass der Pfad so festgelegt ist, dass er den Compiler enthält.

2. Kompilieren und Verknüpfen des Programms:

   cl bounce.c
   

Beispiel

Um auf der Befehlszeile zu erstellen, kopieren Und speichern Sie dieses Beispiel in einer Quelldatei mit der Erweiterung C. Ersetzen Sie in der IDE jeden Quellcode, der von der Vorlage erstellt wurde, durch dieses Beispiel:

// sample_multithread_c_program.c
// compile with: /c
//
//  Bounce - Creates a new thread each time the letter 'a' is typed.
//  Each thread bounces a character of a different color around
//  the screen. All threads are terminated when the letter 'Q' is
//  entered.
//

#include <windows.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <process.h>

#define MAX_THREADS  32

// The function getrandom returns a random number between
// min and max, which must be in integer range.
#define getrandom( min, max ) (SHORT)((rand() % (int)(((max) + 1) - \
                               (min))) + (min))

int main(void);                    // Thread 1: main
void KbdFunc(void);                // Keyboard input, thread dispatch
void BounceProc(void* pMyID);      // Threads 2 to n: display
void ClearScreen(void);            // Screen clear
void ShutDown(void);               // Program shutdown
void WriteTitle(int ThreadNum);    // Display title bar information

HANDLE  hConsoleOut;                 // Handle to the console
HANDLE  hRunMutex;                   // "Keep Running" mutex
HANDLE  hScreenMutex;                // "Screen update" mutex
int     ThreadNr = 0;                // Number of threads started
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO csbiInfo; // Console information
COORD   consoleSize;
BOOL    bTrails = FALSE;

HANDLE  hThreads[MAX_THREADS] = { NULL }; // Handles for created threads

int main(void) // Thread One
{
    // Get display screen information & clear the screen.
    hConsoleOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    GetConsoleScreenBufferInfo(hConsoleOut, &csbiInfo);
    consoleSize.X = csbiInfo.srWindow.Right;
    consoleSize.Y = csbiInfo.srWindow.Bottom;
    ClearScreen();
    WriteTitle(0);

    // Create the mutexes and reset thread count.
    hScreenMutex = CreateMutexW(NULL, FALSE, NULL);  // Cleared
    hRunMutex = CreateMutexW(NULL, TRUE, NULL);      // Set

    // Start waiting for keyboard input to dispatch threads or exit.
    KbdFunc();

    // All threads done. Clean up handles.
    if (hScreenMutex) CloseHandle(hScreenMutex);
    if (hRunMutex) CloseHandle(hRunMutex);
    if (hConsoleOut) CloseHandle(hConsoleOut);
}

void ShutDown(void) // Shut down threads
{
    // Tell all threads to die
    ReleaseMutex(hRunMutex);

    while (ThreadNr > 0)
    {
        // Wait for each thread to complete
        WaitForSingleObject(hThreads[--ThreadNr], INFINITE);
    }

    // Clean up display when done
    WaitForSingleObject(hScreenMutex, INFINITE);
    ClearScreen();
}

void KbdFunc(void) // Dispatch and count threads.
{
    int         KeyInfo;

    do
    {
        KeyInfo = _getch();
        if (tolower(KeyInfo) == 'a' &&
            ThreadNr < MAX_THREADS)
        {
            ++ThreadNr;
            hThreads[ThreadNr] = 
                (HANDLE)_beginthread(BounceProc, 0, (void*)(uintptr_t)ThreadNr);
            WriteTitle(ThreadNr);
        }

        if (tolower(KeyInfo) == 't')
        {
            bTrails = !bTrails;
        }
    } while (tolower(KeyInfo) != 'q');

    ShutDown();
}

void BounceProc(void* pMyID)
{
    wchar_t MyCell, OldCell;
    WORD    MyAttrib, OldAttrib = 0;
    wchar_t BlankCell = 0x20;
    COORD   Coords, Delta;
    COORD   Old = { 0,0 };
    DWORD   Dummy;
    int MyID = (int)(uintptr_t)pMyID;

    // Generate update increments and initial
    // display coordinates.
    srand(MyID * 3);

    Coords.X = getrandom(0, consoleSize.X - 1);
    Coords.Y = getrandom(0, consoleSize.Y - 1);
    Delta.X = getrandom(-3, 3);
    Delta.Y = getrandom(-3, 3);

    // Set up character & generate color
    // attribute from thread number.
    if (MyID > 16)
        MyCell = (wchar_t)(0x60 + MyID - 16); // lower case
    else
        MyCell = (wchar_t)(0x40 + MyID);      // upper case
    MyAttrib = MyID & 0x0f;   // force black background

    do
    {
        // Wait for display to be available, then lock it.
        WaitForSingleObject(hScreenMutex, INFINITE);

        if (!bTrails)
        {
            // If we still occupy the old screen position, blank it out.
            ReadConsoleOutputCharacterW(hConsoleOut, &OldCell, 1,
                Old, &Dummy);
            ReadConsoleOutputAttribute(hConsoleOut, &OldAttrib, 1,
                Old, &Dummy);
            if ((OldCell == MyCell) && (OldAttrib == MyAttrib))
                WriteConsoleOutputCharacterW(hConsoleOut, &BlankCell, 1,
                    Old, &Dummy);
        }

        // Draw new character, then clear screen lock
        WriteConsoleOutputCharacterW(hConsoleOut, &MyCell, 1,
            Coords, &Dummy);
        WriteConsoleOutputAttribute(hConsoleOut, &MyAttrib, 1,
            Coords, &Dummy);
        ReleaseMutex(hScreenMutex);

        // Increment the coordinates for next placement of the block.
        Old.X = Coords.X;
        Old.Y = Coords.Y;
        Coords.X += Delta.X;
        Coords.Y += Delta.Y;

        // If we are about to go off the screen, reverse direction
        if (Coords.X < 0 || Coords.X >= consoleSize.X)
        {
            Delta.X = -Delta.X;
            Beep(400, 50);
        }
        if (Coords.Y < 0 || Coords.Y > consoleSize.Y)
        {
            Delta.Y = -Delta.Y;
            Beep(600, 50);
        }
    }
    // Repeat while RunMutex is still taken.
    while (WaitForSingleObject(hRunMutex, 75L) == WAIT_TIMEOUT);
}

void WriteTitle(int ThreadNum)
{
    enum
    {
        sizeOfNThreadMsg = 120
    };
    wchar_t    NThreadMsg[sizeOfNThreadMsg] = { L"" };

    swprintf_s(NThreadMsg, sizeOfNThreadMsg,
        L"Threads running: %02d.  Press 'A' "
        L"to start a thread, 'T' to toggle "
        L"trails, 'Q' to quit.", ThreadNum);
    SetConsoleTitleW(NThreadMsg);
}

void ClearScreen(void)
{
    DWORD    dummy = 0;
    COORD    Home = { 0, 0 };
    FillConsoleOutputCharacterW(hConsoleOut, L' ',
        consoleSize.X * consoleSize.Y,
        Home, &dummy);
}

Siehe auch

Multithreading bei C und Win32