第９９章 マルチスレッド　その１

では、必要な関数を見てみましょう。

#include <windows.h>

HANDLE CreateThread(
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // セキュリティ記述子
  DWORD dwStackSize,                        // 初期のスタックサイズ
  LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,    // スレッドの機能
  LPVOID lpStartAddress,                       // スレッドの引数
  DWORD dwCreationFlags,                    // 作成オプション
  LPDWORD lpThreadId                        // スレッド識別子
);

dwStackSizeには、スレッド関数のスタックサイズを指定します。0にすると呼び出し側と同じになります。

lpStartAddressには、スレッド関数のアドレスを指定します。

lpStartAddressには、スレッド関数に渡す引数を指定します。

dwCreationFlagsには、スレッド関数の初期状態を指定します。
0を指定すると、初期状態からスレッドが動作します。
CREATE_SUSPENDEDを指定すると、スレッドが中断した状態で作られます。 (ResumeThread関数で動作を開始させます)

lpThreadIdには、スレッド識別子へのポインタを指定します。

関数が成功するとスレッドのハンドルが返されます。
失敗するとNULLが返されます。

スレッド関数は次のプロトタイプを持ちます。(もちろん名前は自由に付けてかまいません)

DWORD WINAPI ThreadProc(
  LPVOID lpParameter
);

また、呼び出し側では、使い終わったスレッドのハンドルはクローズしなくてはいけません。 これには、CloseHandle関数を使います。

BOOL CloseHandle(
  HANDLE hObject
);

さて、プライマリスレッド以外のスレッドがCランタイムライブラリを使用する場合は、 CreateThread関数ではなく、_beginthreadex関数を使う必要があります。

uintptr_t _beginthreadex( 
   void *security,
   unsigned stack_size,
   unsigned ( __stdcall *start_address )( void * ),
   void *arglist,
   unsigned initflag,
   unsigned *thrdaddr 
);

/* mult01.c */

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <process.h>

unsigned __stdcall mythread(void *);

int main()
{
    DWORD thID;
    HANDLE hTh;
    int i;

    hTh = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, mythread, NULL, 0, &thID);
    
    for (i = 0; i < 20; i++) {
        printf("Mainです[%d]\n", i);
    }
        
    if (hTh != NULL) {
        CloseHandle(hTh);
        printf("ハンドルクローズしました\n");
    }


    return 0;
}

unsigned __stdcall mythread(void *lpx)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 4; i++)
        printf("スレッドです[%d]\n", i);
    return 0;
}

その後CloseHandle関数で、スレッドハンドルをクローズしています。

一方、子供スレッド側では「スレッドです[X]」を4回表示します。

では、実行結果を見てみましょう。

何回か実行してみると、スレッド側が実行されるタイミングがいろいろ変化するのがわかります。

さて、スレッド関数が終了しないうちに、本家本元のプログラムが終了するとかなりまずいです。

このサンプルプログラムでは、たいていmain関数がreturnする前に、スレッド関数が終了しますが絶対にそうなる保証はありません。

もし、スレッド側で「スレッドです[X]」と100回表示するようにするとどうでしょうか。
ほとんどの場合、スレッド関数が終了する前にmain関数が終了してしまいます。

そこで、スレッドの状態を調べてからmain関数を終了させよう、という考えに行き着きます。 スレッドの状態を調べるには、GetExitCodeThread関数を使います。

BOOL GetExitCodeThread(
  HANDLE hThread, 
  LPDWORD lpExitCode   // 終了ステータス
);

lpExitCodeには、DWORD型変数へのポインタを指定します。関数が成功するとこの変数に終了ステータスが格納されます。まだ実行中の時はSTILL_ACTIVEとなります。

では、改良版を見てみましょう。

/* mult02.c */

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <process.h>

unsigned __stdcall mythread(void *);

int main()
{
    DWORD thID, dwExCode;
    HANDLE hTh;
    int i;

    hTh = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, mythread, NULL, 0, &thID);
    if (hTh == 0) {
        printf("スレッド作成失敗\n");
        return -1;
    }
    for (i = 0; i < 10; i++)
        printf("Main [%d]\n", i);
    

    while (1) {
        GetExitCodeThread(hTh, &dwExCode);
        if (dwExCode == STILL_ACTIVE) {
            printf("スレッド稼働中\n");
        } else {
            break;
        }
    }
        
    if (hTh != NULL) {
        CloseHandle(hTh);
        printf("ハンドルクローズしました\n");
    }


    return 0;
}

unsigned __stdcall mythread(void *lpx)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 20; i++)
        printf("スレッドです[%d]\n", i);
    return 0;
}

それ以外であれば、スレッドは終了しているので、ループを抜けて、スレッドハンドルをクローズし、プログラムを終了します。

では、実行結果を見てみましょう。

きちんとスレッドが終了するまでmain関数は終了していないことがわかりますね。

じつは、GetExitCodeThread関数をこのように使うのはかなり、例外的なことです。

本来は待機関数を使います。これについては、また後の章で解説します。