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Windows多线程与线程绑定CPU内核

时间:2020-07-27 23:59:42      阅读:131      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

一、Windows创建多线程的方法有CreadThread()和_beginthreadex()函数,Win32 提供了一系列的API函数来完成线程的创建、挂起、恢复、终结以及通信等工作,头文件在

#include<windows.h>

 

先介绍一下CreateThread()主要的函数列表

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 CreateThread()函数原型

 HANDLE WINAPI CreateThread(
    _In_opt_  LPSECURITY_ATTRIBUTES  //lpThreadAttributes, 线程内核对象的安全属性,一般传入NULL表示使用默认设置。  
    _In_      SIZE_T                 //dwStackSize,表示线程栈空间大小。传入0表示使用默认大小(1MB)
    _In_      LPTHREAD_START_ROUTINE //lpStartAddress,表示新线程所执行的线程函数地址,多个线程可以使用同一个函数地址
    _In_opt_  LPVOID                 //lpParameter,是传给线程函数的参数
    _In_      DWORD                  //dwCreationFlags,指定额外的标志来控制线程的创建,为0表示线程创建之后立即就可以进行调度,如果为CREATE_SUSPENDED则表示线程创建后暂停运行,这样它就无法调度,直到调用ResumeThread()恢复运行
    _Out_opt_ LPDWORD                //lpThreadId将返回线程的ID号,传入NULL表示不需要返回该线程ID号
  );

 

  CreateThread()函数的返回值

线程创建成功返回新线程的句柄,失败返回NULL

 

线程等待函数(关闭线程)

CreateThread()创建的函数不会随着程序结束自动关闭,需要自己调用WaitForMultipleObjects()函数关闭

函数功能:让线程进入等待转态,直到条件触发(所有线程执行结束)。内核对象在运行期间处于未触发的状态,直到执行结束。

DWORD WINAPI WaitForMultipleObjects(
    DWORD nCount,             //CPU内核对象的个数
    CONST HANDLE *lpHandles,  //句柄数组的地址
    BOOL bWaitAll,            //是否等待所有线程结束
    DWORD dwMilliseconds      //等待的最大时间,单位毫秒,INFINITE表示无限等待
    );

 

 

二、_beginthreadex()函数的参数和CreateThread()函数一样,都是六个,_beginthreadex()是C/C++语言另有一个创建线程的函数,我们应该尽量使用_beginthreadex()来代替使用CreateThread(),因为它比CreateThread()更安全。

 

_beginthreadex创建的每个线程都将拥有自己专用的一块内存区域来供标准C运行库中所有有需要的函数使用。而且这块内存区域的创建就是由C/C++运行库函数_beginthreadex()来负责的。这块区域可以用来存放一些线程独享的数据,不会被其它线程修改,所以更安全。

 

 

三、多线程绑定CPU内核

在线程数和CPU内核数大致相等的情况下,将线程与CPU内核绑定,可以减少线程的上下文切换带来的开销,提高CPU  Cache缓存的命中率,提高运行效率

 

Windows是使用SetThreadAffinityMask(handle[i], 1 << i);函数来将线程与CPU内核绑定的,第一个参数handle[ i ] 是线程的句柄,第二个参数代表CPU核心的编号

 

SetThreadAffinityMask()函数的返回非零值表示绑定CPU内核成功,为零值表示失败

 

线程的句柄可以通过CreateThread()创建线程的返回值获取,也可以使用GetCurrentThread()函数的返回值获取当前执行线程的句柄

 

 

注意CPU的内核编号是按照二进制位来表示的,每个二进制位指向一个内核

比如对4核的CPU

第一个核编号是0x0001      

第二个核编号是0x0010

第三个核编号是0x0100

第四个核编号是0x1000

 

#include<process.h>
#include<windows.h>
#include<thread>
#include<iostream>
using namespace std;

//CreateThread()核_beginthreadex()的线程函数要求是全局变量的一个函数
unsigned int __stdcall ThreadFun(PVOID pM)
{
    printf("线程ID 为 %d 的子线程输出: Hello World\n", GetCurrentThreadId());
    while (1) {

    }
    return 0;
}


int main()
{
    //获取CPU核心数目
    int x = thread::hardware_concurrency();
    const int THREAD_NUM = 4;
    HANDLE handle[THREAD_NUM];
    unsigned long mask;
    for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++)
    {
        //CREATE_SUSPENDED创建线程之后挂起
        handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, NULL, CREATE_SUSPENDED, NULL);

        //mask值为0表示设置失败,非零值表示成功
        mask=SetThreadAffinityMask(handle[i], 1 << i);
        if(mask==0)
            printf("ERROR\n");
    }
    int n, t = 4;
    while (t--) {
        cin >> n;
        //唤醒句柄为handle[n]的线程
        ResumeThread(handle[n]);
    }
    
    //等待所有线程退出
    WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);
    system("pause");
    return 0;
}

 

唤醒线程运行之前CPU使用状况

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 唤醒句柄为0的线程运行

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唤醒句柄为1的线程运行

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唤醒句柄为3的线程运行

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唤醒句柄为2的线程运行

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参考博客

https://www.cnblogs.com/ay-a/p/8762951.html

https://blog.csdn.net/zhangxiangdavaid/article/details/43700485

Windows多线程与线程绑定CPU内核

原文:https://www.cnblogs.com/-citywall123/p/13387213.html

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