《C++多線程程式設計實戰》——1.3 程式結構、執行流和運作時對象

本節書摘來自異步社群出版社《c++多線程程式設計實戰》一書中的第1章，第1.3節，作者： 【黑山共和國】milos ljumovic（米洛斯 留莫維奇），更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。

1.3　程式結構、執行流和運作時對象

程式設計範式是計算機程式設計的基本樣式，主要有4種範式：指令式、聲明式、函數式（或結構式）、面向對象式。c++是當今最流行的面向對象程式設計語言之一，集功能性、靈活性、實用性于一體。和c一樣，程式員能很快地适應它。c++成功的關鍵在于，程式員可以根據實際需要做相應地調整。

但是，c++學起來并不輕松。有時，你會認為這是一門高深莫測、難以捉摸的語言，一門永遠學不完也無法完全了解和掌握的語言。别擔心，學習一門語言并不是要掌握它的所有細枝末節，關鍵要學會如何正确地用語言特性解決特定的問題。實踐是最好的老師，根據具體情況盡可能多地使用相應的特性，有助于加深了解。

在給出示例前，我們先介紹一下查爾斯·西蒙尼的匈牙利表示法。他在1977年的博士論文中，使用元程式設計（meta-programming）（一種軟體生産方法）在程式設計中制定了标準的表示法。文中規定類型或變量的第1個字母表示資料類型。例如，如果要給一個類命名，<code>tes</code>t資料類型應該是<code>ctes</code>t。第1個字母c表示test是一個類。這個方法很不錯，因為不熟悉<code>tes</code>t資料類型的程式員會馬上明白test是一個類名。基本資料類型也可以這樣處理，以<code>int和</code>double<code>為例，</code>icount<code>表示一個int類型的變量</code>count<code>，而dvalues表示一個double</code>類型的變量<code>value</code>。有了這些字首，即使不熟悉代碼也很容易識别它們的類型，提高了代碼的可讀性。

準備就緒

确定安裝并運作了visual studio（vs）。

操作步驟

根據以下步驟建立我們的第1個程式示例。

1．建立一個預設的c++控制台應用程式[1]，命名為<code>testdemo</code>。

2．打開<code>testdemo.cpp</code>。

3．輸入下面的代碼：

int _tmain(int argc, tchar* argv[])

void _tmain(int argc, tchar* argv[])

int _tmain(void)

void _tmain(void)<code>`</code>

第1種原型有兩個參數：<code>argc</code>和<code>argv</code>。第1個參數<code>argc</code>（即，參數計數）表示第2個參數<code>argv</code>（即，參數值）中的參數個數。形參<code>argv</code>是一個字元串數組，其中的每個字元串都代表一個指令行參數。<code>argv</code>中的第1個字元串一定是目前程式的名稱。第2種原型和第1種原型的參數類型、參數個數相同，但是傳回類型不同。這說明<code>main</code>函數可能傳回值，也可能不傳回值。該值将被傳回給作業系統。第3種原型沒有參數，并傳回一個整型值。第4種原型既沒有參數也沒有傳回類型。看來，用第1種原型作為練習很不錯。

函數體中的第1條語句使用了<code>cout</code>對象。<code>cout</code>是c++中标準輸出流的名稱。整條語句的意思是：把一系列字元（該例中是<code>hello world</code>字元序列）插入标準輸出流（通常對應的是螢幕）。

<code>cout</code>對象聲明在std名稱空間的<code>iostream</code>标準檔案中。是以，要是用該對象必須包含相應的頭檔案，并且在<code>_tmain</code>函數前面先聲明其所屬的名稱空間。

在我們使用的原型中（<code>int _tmain(int, _tchar*)</code>），_tmain傳回一個整數。是以，必須在<code>return</code>關鍵字後面指定相應的int類型值，本例中是0。向作業系統傳回值時，0通常表示執行成功。但是，具體的值由作業系統決定。

這個小程式非常簡單。我們以此為例解釋<code>main</code>`例程作為每個c++程式入口點的基本結構和用法。

單線程程式按順序逐行執行。是以，如果把所有的代碼都寫成一個線程，這樣的程式對使用者并不友好。

如圖1.1所示，應用程式要等使用者輸入資料後，才能重新獲得控制權繼續執行。為此，可以建立并發線程來處理使用者的輸入。這樣，應用程式随時都能響應，不會在等待使用者輸入時毫無反應了。線程處理完自己的任務後，可以給應用程式發信号，告訴程式使用者已完成相應操作。

圖1.1　單線程程式按順序逐行執行

更多讨論

每次我們要在主執行流中單獨執行一個操作，都必須考慮使用一個單獨的線程。最簡單的例子是，實作一邊計算一邊在進度條上反映計算的進度。想在同一個線程中處理計算和更新進度條，可能行不通。因為如果一個線程既要進行計算又要更新ui，就不能充分地與作業系統繪畫互動。是以，一般情況下我們總是把ui線程與其他工作線程分開。

來看下面的例子。假設我們建立了一個用于計算的函數（如，計算指定角度的正弦值或餘弦值），我們要同步顯示計算過程的進度：