第９２章マルチスレッドその６

今回はミューテックスについてやります。ミューテックスは一度に一つのスレッドのみが所有できます。ミューテックスの作成はCreateMutex関数で行います。不要になったミューテックスはCloseHandleで閉じます。クリティカルセクションと似ていますが、このミューテックスは他のプロセスからも使用できます。今回も、あまりよいサンプルではありません。二つのスレッドが親ウィンドウにランダムに書き込みを行います。スレッド１は四角形を、スレッド２は楕円を描画します。各スレッドはWaitForSingleObject関数で待機しています。四角形を描画するスレッドが動いているときは他のスレッドは眠っています。描画が終わったら ReleaseMutex関数でミューテックスの所有を解放します。

実際サンプルを作ってわかったことですが、ミューテックスを使わないとやたら四角形が描画されて楕円はたまーーーにしか描画されません。楕円は内部の計算が大変で時間がかかるのでしょう。ミューテックスで排他制御するとほぼ、交互に描画されるようです。つまり、時間のかかる楕円の描画中も四角形のスレッドは全く眠っているからだと考えられます。（このプログラムにミューテックスを使う意味があるか？？という疑問には目をつむって、ミューテックスの使い方だけを理解してください）


HANDLE CreateMutex(
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,    // セキュリティ 
    BOOL bInitialOwner,    // イニシャルオーナー 
    LPCTSTR lpName     // ミューテックスオブジェクトの名前  
   );

この関数によりミューテックスオブジェクトを作ります。戻り値がミューテックスハンドルとなります。

lpMutexAttributesは、Windows95では無視されます。

bInitialOwnerは、この関数を呼び出したスレッドにミューテックスオブジェクトを所有させるかどうかを指定します。TRUEならば所有します。

lpNameは、オブジェクトの名前を指定します。他のプロセス（アプリケーション）から、この名前を使ってミューテックスを所有させることができます。（ハンドルは他のプロセスでは当然使えない）


BOOL ReleaseMutex(
    HANDLE hMutex //ミューテックスのハンドル  
   );

ミューテックスの所有を解放します。成功するとTRUE、失敗するとFALSEを返します。

では、サンプルを見てみましょう。


//        mult06.cpp
#define STRICT
#include <windows.h>

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
BOOL InitApp(HINSTANCE);
BOOL InitInstance(HINSTANCE, int);

DWORD WINAPI Thread1(LPVOID);
DWORD WINAPI Thread2(LPVOID);

char szClassName[] = "mult06";        //ウィンドウクラス

typedef struct{
    HWND hwnd;
    BOOL th_end;
    HANDLE hmutex;
} DATA, *PDATA;

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hCurInst, HINSTANCE hPrevInst,
                   LPSTR lpsCmdLine, int nCmdShow)
{
    MSG msg;
    
    if (!InitApp(hCurInst))
        return FALSE;
    if (!InitInstance(hCurInst, nCmdShow)) 
        return FALSE;
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}

ま、このへんは変わり映えしません。自作DATA型のメンバにhmutexが加わった程度です。


//ウィンドウ・クラスの登録

BOOL InitApp(HINSTANCE hInst)
{
    WNDCLASSEX wc;
    wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
    wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = WndProc;    //プロシージャ名
    wc.cbClsExtra = 0;
    wc.cbWndExtra = 0;
    wc.hInstance = hInst;        //インスタンス
    wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wc.lpszMenuName = NULL;    //メニュー名
    wc.lpszClassName = (LPCSTR)szClassName;
    wc.hIconSm = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    return (RegisterClassEx(&wc));
}

//ウィンドウの生成

BOOL InitInstance(HINSTANCE hInst, int nCmdShow)
{
    HWND hWnd;

    hWnd = CreateWindow(szClassName,
            "猫でもわかるマルチスレッド",//タイトルバーにこの名前が表示されます
            WS_OVERLAPPEDWINDOW,    //ウィンドウの種類
            CW_USEDEFAULT,    //Ｘ座標
            CW_USEDEFAULT,    //Ｙ座標
            CW_USEDEFAULT,    //幅
            CW_USEDEFAULT,    //高さ
            NULL,    //親ウィンドウのハンドル、親を作るときはNULL
            NULL,    //メニューハンドル、クラスメニューを使うときはNULL
            hInst,    //インスタンスハンドル
            NULL);
    if (!hWnd)
        return FALSE;
    ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
    UpdateWindow(hWnd);
    return TRUE;
}

ここもいつもと同じです。


//ウィンドウプロシージャ

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wp, LPARAM lp)
{
    int id;
    static HANDLE hThread1, hThread2;
    DWORD threadID1, threadID2;
    static DATA data;
    static HANDLE hMutex;

    switch (msg) {
        case WM_CREATE:
            data.hwnd = hWnd;
            data.th_end = FALSE;
            data.hmutex = hMutex;

            hThread1 = CreateThread(
                NULL,
                0,
                (LPTHREAD_START_ROUTINE)Thread1,
                (LPVOID)&data,
                0,
                (LPDWORD)&threadID1);
            hThread2 = CreateThread(
                NULL,
                0,
                (LPTHREAD_START_ROUTINE)Thread2,
                (LPVOID)&data,
                0,
                (LPDWORD)&threadID2);
            hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
            break;
        case WM_CLOSE:
            id = MessageBox(hWnd,
                (LPCSTR)"終了してもよいですか",
                (LPCSTR)"終了確認",
                MB_YESNO | MB_ICONQUESTION);
            if (id == IDYES) {
                data.th_end = TRUE;
                WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE);
                MessageBox(hWnd, "スレッド１終了", "終了", MB_OK);
                if (CloseHandle(hThread1) != 0)
                    MessageBox(hWnd, "hThread1クローズ成功", "成功", MB_OK);
                WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE);
                MessageBox(hWnd, "スレッド２終了", "終了", MB_OK);
                if (CloseHandle(hThread2) != 0)
                    MessageBox(hWnd, "hThread2クローズ成功", "成功", MB_OK);
                if (CloseHandle(hMutex) != 0)
                    MessageBox(hWnd, "hMutexクローズ成功", "成功", MB_OK);
                DestroyWindow(hWnd);
            }
            break;
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            break;
        default:
            return (DefWindowProc(hWnd, msg, wp, lp));
    }
    return 0L;
}

親ウィンドウができたらすぐに２つのスレッドとミューテックスを作っています。プログラムの終了通知が来たらdata.th_end = TRUEを実行してスレッドの終了を WaitForSingleObjectで待ちます。２つともスレッドが終了したらミューテックスをクローズしてプログラムを終了します。


DWORD WINAPI Thread1(LPVOID pparam)
{
    PDATA pdata;
    HDC hdc;
    RECT rc;
    HBRUSH hBrush;
    int x1, x2, y1, y2, dx, dy, r, g, b;

    pdata = (PDATA)pparam;
    while (!pdata->th_end) {
        WaitForSingleObject(pdata->hmutex, INFINITE);
        GetClientRect(pdata->hwnd, &rc);
        dx = rc.right - rc.left;
        if (dx <= 0)
            dx = 1;
        dy = rc.bottom - rc.top;
        if (dy <= 0)
            dy = 1;
        x1 = rand() % dx;
        x2 = rand() % dx;
        y1 = rand() % dy;
        y2 = rand() % dy;
        r = rand() % 256;
        g = rand() % 256;
        b = rand() % 256;
        hdc = GetDC(pdata->hwnd);
        hBrush = CreateSolidBrush(RGB(r, g, b));
        SelectObject(hdc, hBrush);
        Rectangle(hdc, x1, y1, x2, y2);
        ReleaseDC(pdata->hwnd, hdc);
        DeleteObject(hBrush);
        ReleaseMutex(pdata->hmutex);
    }
    return 0L;
}

四角形を描画するスレッドです。１つ描画したらReleaseMutex関数で所有を解放します。ところで、一般的にＣのランタイムライブラリ中の malloc(), free(), やstdio.h, io.h,などに含まれる関数を使うときはCreateThread関数を使わないのが無難であると言われています。またこのサンプルのようにrand()を使う場合も良くないと言われています。（このような場合は_beginthreadまたは、_beginthreadex関数を使う）もし、何か不都合が起こればCreateThreadを使うのをやめる必要があります。幸い、このサンプルでは特別難しいことをしていないのでこれといった不都合は起きていないようですが、_beginthread関数で書き直してみてください。


DWORD WINAPI Thread2(LPVOID pparam)
{
    PDATA pdata;
    HDC hdc;
    RECT rc;
    HBRUSH hBrush;
    int x1, x2, y1, y2, dx, dy, r, g, b;

    pdata = (PDATA)pparam;
    while (!pdata->th_end) {
        WaitForSingleObject(pdata->hmutex, INFINITE);
        GetClientRect(pdata->hwnd, &rc);
        dx = rc.right - rc.left;
        if (dx <= 0)
            dx = 1;
        dy = rc.bottom - rc.top;
        if (dy <= 0)
            dy = 1;
        x1 = rand() % dx;
        x2 = rand() % dx;
        y1 = rand() % dy;
        y2 = rand() % dy;
        r = rand() % 256;
        g = rand() % 256;
        b = rand() % 256;
        hdc = GetDC(pdata->hwnd);
        hBrush = CreateSolidBrush(RGB(r, g, b));
        SelectObject(hdc, hBrush);
        Ellipse(hdc, x1, y1, x2, y2);
        ReleaseDC(pdata->hwnd, hdc);
        DeleteObject(hBrush);
        ReleaseMutex(pdata->hmutex);
    }
    return 0L;
}

さて、今回のサンプルはあんまり意味のないものでした。次章では、もう少し実用に近づいたものを作ってみようと思います。

[SDK Index] [総合Index] [Previous Chapter] [Next Chapter]

Update Dec/07/1997 By Y.Kumei
当ホーム・ページの一部または全部を無断で複写、複製、転載あるいはコンピュータ等のファイルに保存することを禁じます。

第９２章 マルチスレッド その６

HANDLE CreateMutex( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, // セキュリティ BOOL bInitialOwner, // イニシャルオーナー LPCTSTR lpName // ミューテックスオブジェクトの名前 );

BOOL ReleaseMutex( HANDLE hMutex //ミューテックスのハンドル );

第９２章マルチスレッドその６