Windows 多进程通信API总结

╰半夏微凉° 2022-08-04 15:50 185阅读 0赞

在一个大型的应用系统中，往往需要多个进程相互协作，进程间通信(IPC,Inter Process Communication)就显得比较重要了。在Linux系统中，有很多种IPC机制，比如说**，信号(signal)、管道(pipe)、消息队列(message queue)、信号量(semaphore)和共享内存(shared memory)、套接字(socket)**等，其实Windows操作系统也支持这些东西。在IBM的Developerworks发现了一篇关于Windows与Linux 之间IPC机制API比较的文章，写得很不错，链接

[http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc2lin1.html][http_www.ibm.com_developerworks_cn_linux_l-ipc2lin1.html]

下面大部分内容是关于这些机制的API的实现。

# 创建进程 #

进程的创建可以调用CreateProcess函数，CreateProcess有三个重要的参数，运行进程的名称、指向STARTUPINFO结构的指针、指向PROCESS\_INFORMATION结构的指针。其原型如下：

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  **BOOL** CreateProcess  
2.  (  
3.  LPCTSTRlpApplicationName,  
4.  **LPTSTR** lpCommandLine,  
5.  LPSECURITY\_ATTRIBUTES lpProcessAttributes。  
6.  LPSECURITY\_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,  
7.  **BOOL** bInheritHandles,  
8.  **DWORD** dwCreationFlags,  
9.  **LPVOID** lpEnvironment,  
10. **LPCTSTR** lpCurrentDirectory,  
11. LPSTARTUPINFOlpStartupInfo,  
12. LPPROCESS\_INFORMATIONlpProcessInformation  
13. );

给个例子，如果启动时应用程序带有命令行参数，进程将输出命令行参数，并创建一个不带任何参数的子线程；如果不带有任何参数，则会输出一条提示消息。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <iostream>  
4.  **using** **namespace** std;  
5.  **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
6.      STARTUPINFO startup\_info;  
7.      PROCESS\_INFORMATION process\_info;  
8.      **if** (argc>1)  
9.      \{  
10.         cout<<"Argument"<<argv\[1\]<<endl;  
11.         cout<<"开启子线程"<<endl;  
12.         ZeroMemory(&process\_info,**sizeof**(process\_info));  
13.         ZeroMemory(&startup\_info,**sizeof**(startup\_info));  
14.         startup\_info.cb=**sizeof**(startup\_info);  
15.         **if** (CreateProcess(argv\[0\],0,0,0,0,0,0,0,&startup\_info,&process\_info)==0)  
16.         \{  
17.             cout<<"Error"<<endl;  
18.         \}  
19.         WaitForSingleObject(process\_info.hProcess,INFINITE);  
20.     \}  
21.     **else**\{  
22.         cout<<"No arguments"<<endl;  
23.     \}  
24.     getchar();  
25. \}

再给个例子，利用CreateProcess开启一个新线程，启动IE浏览器，打开百度的主页，5s后再将其关闭。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <iostream>  
4.  **using** **namespace** std;  
5.  \#define IE L"C:\\\\Program Files\\\\Internet Explorer\\\\iexplore.exe"    
6.  \#define CMD L"open http://www.baidu.com/"    
7.  **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
8.      STARTUPINFO startup\_info;  
9.      GetStartupInfo(&startup\_info);  
10.     PROCESS\_INFORMATION process\_info;  
11.     startup\_info.dwFlags=STARTF\_USESHOWWINDOW;  
12.     startup\_info.wShowWindow=SW\_HIDE;  
13.     **if** (!CreateProcess(IE,CMD,NULL, NULL, FALSE, CREATE\_NO\_WINDOW, NULL, NULL,&startup\_info,&process\_info))  
14.     \{  
15.         cout<<"Create Process Error："<<GetLastError()<<endl;  
16.         **return** 0;  
17.     \}  
18.     Sleep(5000);  
19.     TerminateProcess(process\_info.hProcess,0);  
20.     **return** 0;  
21. \}

被创建的句柄通过process\_info.hProcess返回。如果传递参数给新的进程，第一个命令行参数必须重复应用程序名称，整个命令行会被传递给子进程。

传递参数给新进程。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <iostream>  
4.  **using** **namespace** std;  
5.  **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
6.      STARTUPINFO startup\_info;  
7.      PROCESS\_INFORMATION process\_info;  
8.      **if** (argc==1)  
9.      \{  
10.         cout<<"No arguments given starting child process"<<endl;  
11.         **wchar\_t** argument\[256\];  
12.         wsprintf(argument,L"\\"%s\\" Hello",argv\[0\]);  
13.         ZeroMemory(&process\_info,**sizeof**(process\_info));  
14.         ZeroMemory(&startup\_info,**sizeof**(startup\_info));  
15.         startup\_info.cb=**sizeof**(startup\_info);  
16.         **if** (CreateProcess(argv\[0\],argument,0,0,0,0,0,0,&startup\_info,&process\_info)==0)  
17.         \{  
18.             cout<<"Error "<<GetLastError()<<endl;  
19.         \}  
20.         WaitForSingleObject(process\_info.hProcess,INFINITE);  
21.     \}  
22.     **else**\{  
23.         cout<<"Argument "<<argv\[1\]<<endl;  
24.     \}  
25.     getchar();  
26. \}

![SouthEast][]

# IPC #

进程间可以共享内存，进程建立具有共享属性的内存区域后，另一个进程可以打开此内存区域，并将其映射到自己的地址空间。共享内存可以使用文件映射函数CreateFileMapping，创建共享内存区域的句柄，通过MapViewOfFile()把这个区域映射到进程，然后再连接到现有的共享内存区域，可以通过OpenFileMapping获得句柄。在进程使用完共享内存后，需要调用UnmapViewOfFile()取消映射，再调用CloseHandle()关闭相应的句柄，避免内存泄露。

给个例子，如果启动时应用程序不带任何参数，应用程序会创建一个子进程。父进程也将建立一个共享内存区域，并将一个字符串保存到共享内存。共享内存取名为sharedmemory，在Local\\命名空间中创建，即该共享内存对该用户所有的全部进程可见。(进程的命名空间分为两种，全局命名空间以Global\\标识符开头，本地命名空间以Local\\开头)

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <iostream>  
4.  **using** **namespace** std;  
5.  **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
6.      STARTUPINFO startup\_info;  
7.      PROCESS\_INFORMATION process\_info;  
8.      **HANDLE** filehandle;  
9.      **TCHAR** ID\[\]=TEXT("Local\\\\sharedmemory");  
10.     **char**\* memory;  
11.     **if** (argc==1)  
12.     \{  
13.         filehandle=CreateFileMapping(INVALID\_HANDLE\_VALUE,NULL,PAGE\_READWRITE,0,1024,ID);  
14.         memory=(**char**\*)MapViewOfFile(filehandle,FILE\_MAP\_ALL\_ACCESS,0,0,0);  
15.         sprintf\_s(memory,1024,"%s","Data from first process");  
16.         cout<<"First process:"<<memory<<endl;  
17.         ZeroMemory(&process\_info,**sizeof**(process\_info));  
18.         ZeroMemory(&startup\_info,**sizeof**(startup\_info));  
19.         startup\_info.cb=**sizeof**(startup\_info);  
20.   
21.         **wchar\_t** cmdline\[256\];  
22.         wsprintf(cmdline,L"\\"%s\\" Child\\n",argv\[0\]);  
23.         CreateProcessW(argv\[0\],cmdline,0,0,0,0,0,0,&startup\_info,&process\_info);  
24.         WaitForSingleObject(process\_info.hProcess,INFINITE);  
25.           
26.         UnmapViewOfFile(memory);  
27.         CloseHandle(filehandle);  
28.     \}  
29.     **else**\{  
30.         filehandle=OpenFileMapping(FILE\_MAP\_ALL\_ACCESS,0,ID);  
31.         memory=(**char**\*)MapViewOfFile(filehandle,FILE\_MAP\_ALL\_ACCESS,0,0,0);  
32.         cout<<"Second process: "<<memory;  
33.         UnmapViewOfFile(memory);  
34.         CloseHandle(filehandle);  
35.     \}  
36.     getchar();  
37.     **return** 0;  
38. \}

![SouthEast 1][]

从结果可以看出，子进程连接到共享内存，并能输出父进程存储在那里的字符串。子进程输出字符串以后，就取消内存映射，关闭文件句柄，然后退出。子进程退出后，父进程就可以取消内存映射、关闭文件句柄并退出。

子进程可以继承父进程所有资源的句柄，最简单的方法是通过命令行传递值。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <iostream>  
4.  **using** **namespace** std;  
5.  **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
6.      STARTUPINFO startup\_info;  
7.      PROCESS\_INFORMATION process\_info;  
8.      SECURITY\_ATTRIBUTES sa;  
9.      **HANDLE** filehandle;  
10.     **TCHAR** ID\[\]=TEXT("Local\\\\sharedmemory");  
11.     **wchar\_t**\* memory;  
12.     **if** (argc==1)  
13.     \{  
14.         //父进程  
15.         sa.nLength=**sizeof**(sa);//设置安全属性  
16.         sa.bInheritHandle=TRUE;//使句柄可以被继承  
17.         sa.lpSecurityDescriptor=NULL;  
18.   
19.         filehandle=CreateFileMapping(INVALID\_HANDLE\_VALUE,&sa,PAGE\_READWRITE,0,1024,ID);  
20.         memory=(**wchar\_t**\*)MapViewOfFile(filehandle,FILE\_MAP\_ALL\_ACCESS,0,0,0);  
21.         //用共享内存设置命令行  
22.         swprintf(memory,1024,L"\\"%s\\" %i",argv\[0\],filehandle);  
23.         cout<<"First process memory:"<<memory<<"  handle: "<<filehandle<<endl;  
24.         ZeroMemory(&process\_info,**sizeof**(process\_info));  
25.         ZeroMemory(&startup\_info,**sizeof**(startup\_info));  
26.         startup\_info.cb=**sizeof**(startup\_info);  
27.   
28.         //启动子进程  
29.         CreateProcess(NULL,memory,0,0,**true**,0,0,0,&startup\_info,&process\_info);  
30.         WaitForSingleObject(process\_info.hProcess,INFINITE);  
31.         UnmapViewOfFile(memory);  
32.         CloseHandle(filehandle);  
33.     \}  
34.     **else**\{  
35.         filehandle=(**HANDLE**)\_wtoi(argv\[1\]);//从argv\[1\]获得句柄  
36.         memory=(**wchar\_t**\*)MapViewOfFile(filehandle,FILE\_MAP\_ALL\_ACCESS,0,0,0);  
37.         cout<<"Second process memory : "<<memory<<"  handle: "<<filehandle<<endl;  
38.         UnmapViewOfFile(memory);  
39.         CloseHandle(filehandle);  
40.     \}  
41.     getchar();  
42.     **return** 0;  
43. \}

![SouthEast 2][]

进程间共享互斥量，可以通过调用CreateMutex或者OpenMutex函数来获取互斥量的句柄。但是，只有一个进程可以创建互斥量，其他的进程只能打开现有的互斥量；互斥量的名称必须唯一；互斥量的名称必须传递给其他进程。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <iostream>  
4.  **using** **namespace** std;  
5.  **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
6.      **HANDLE** sharedmutex;  
7.      STARTUPINFO startup\_info;  
8.      PROCESS\_INFORMATION process\_info;  
9.      ZeroMemory(&process\_info,**sizeof**(process\_info));  
10.     ZeroMemory(&startup\_info,**sizeof**(startup\_info));  
11.     startup\_info.cb=**sizeof**(startup\_info);  
12.   
13.     sharedmutex=CreateMutex(0,0,L"mymutex");  
14.     **if** (GetLastError()!=ERROR\_ALIAS\_EXISTS)  
15.     \{  
16.         **if** (CreateProcess(argv\[0\],0,0,0,0,0,0,0,&startup\_info,&process\_info)==0)  
17.         \{  
18.             cout<<"Error : "<<GetLastError()<<endl;  
19.         \}  
20.         WaitForSingleObject(process\_info.hProcess,INFINITE);  
21.     \}  
22.   
23.     WaitForSingleObject(sharedmutex,INFINITE);  
24.     **for** (**int** i=0;i<100;i++)  
25.     \{  
26.         cout<<"Process "<<GetCurrentProcessId()<<" count"<<i<<endl;  
27.     \}  
28.     ReleaseMutex(sharedmutex);  
29.     CloseHandle(sharedmutex);  
30.     getchar();  
31.     **return** 0;  
32. \}

![SouthEast 3][]

使用共享互斥量来确保两个进程中一次只有一个能计数从0数到19，如果没有互斥量的话，那么两个进程可能同时在跑，则控制台的输出将是混合的输出，使用互斥量以后，一次只有一个进程在输出。

也可以用管道进行通信，管道是流式通信的一种方式，管道有两种命名管道和匿名管道。匿名管道的创建可以调用CreatePipe()，创建命名管道可以调用CreateNamedPipe()，调用WriteFile通过管道发送数据，ReadFile从管道读取数据。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <process.h>  
4.  \#include <iostream>  
5.  \#include <stdio.h>  
6.  **using** **namespace** std;  
7.  **HANDLE** readpipe,writepipe;  
8.  unsigned **int** \_\_stdcall stage1(**void** \* param)  
9.  \{  
10.     **char** buf\[200\];  
11.     **DWORD** len;  
12.     **for** (**int** i=0;i<10;i++)  
13.     \{  
14.         sprintf(buf,"Text %i",i);  
15.         WriteFile(writepipe,buf,strlen(buf)+1,&len,0);  
16.     \}  
17.     CloseHandle(writepipe);  
18.     **return** 0;  
19. \}  
20. unsigned **int** \_\_stdcall stage2(**void** \* param)  
21. \{  
22.     **char** buf\[200\];  
23.     **DWORD** len;  
24.     **while**(ReadFile(readpipe,buf,200,&len,0))  
25.     \{  
26.         **DWORD** offset=0;  
27.         **while**(offset<len)  
28.         \{  
29.             cout<<&buf\[offset\]<<endl;  
30.             offset+=strlen(&buf\[offset\])+1;  
31.         \}  
32.     \}  
33.     CloseHandle(readpipe);  
34.     **return** 0;  
35. \}  
36. **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
37.     **HANDLE** thread1,thread2;  
38.     CreatePipe(&readpipe,&writepipe,0,0);  
39.     thread1=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&stage1,0,0,0);  
40.     thread2=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&stage2,0,0,0);  
41.     WaitForSingleObject(thread1,INFINITE);  
42.     WaitForSingleObject(thread2,INFINITE);  
43.     getchar();  
44.     **return** 0;  
45. \}

第一个线程将文本信息放入管道，第二个线程接收并输出这些信息。

还可以用套接字进行通信。WindowsSockets API以BSD Sockets API为基础，与类UNIX操作系统的代码很相似。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#ifndef WIN32\_LEAN\_AND\_MEAN  
2.  \#define WIN32\_LEAN\_AND\_MEAN  
3.  \#endif  
4.  \#include <Windows.h>  
5.  \#include <tchar.h>  
6.  \#include <process.h>  
7.  \#include <WinSock2.h>  
8.  \#include <iostream>  
9.  \#include <stdio.h>  
10. \#pragma comment(lib,"ws2\_32.lib")  
11. **using** **namespace** std;  
12. **HANDLE** hevent;  
13. //响应线程  
14. **void** handleecho(**void** \*data)  
15. \{  
16.     **char** buf\[1024\];  
17.     **int** count;  
18.     ZeroMemory(buf,**sizeof**(buf));  
19.     **int** socket=(**int**)data;  
20.     **while**((count=recv(socket,buf,1023,0))>0)  
21.     \{  
22.         cout<<"received "<<buf<<"from client"<<endl;  
23.         **int** ret=send(socket,buf,count,0);  
24.     \}  
25.     cout<<"close echo thread"<<endl;  
26.     shutdown(socket,SD\_BOTH);  
27.     closesocket(socket);  
28. \}  
29. //客户端线程  
30. unsigned **int** \_\_stdcall client(**void** \*data)  
31. \{  
32.     SOCKET ConnectSockket=socket(AF\_INET,SOCK\_STREAM,0);  
33.   
34.     WaitForSingleObject(hevent,INFINITE);  
35.   
36.     **struct** sockaddr\_in server;  
37.     ZeroMemory(&server,**sizeof**(server));  
38.     server.sin\_family=AF\_INET;  
39.     server.sin\_addr.s\_addr=inet\_addr("192.168.1.107");  
40.     server.sin\_port=7780;  
41.   
42.     connect(ConnectSockket,(**struct** sockaddr\*)&server,**sizeof**(server));  
43.   
44.     cout<<"send 'abcd' to server"<<endl;  
45.     **char** buf\[1024\];  
46.     ZeroMemory(buf,**sizeof**(buf));  
47.     strncpy\_s(buf,1024,"abcd",5);  
48.     send(ConnectSockket,buf,strlen(buf)+1,0);  
49.   
50.     ZeroMemory(buf,**sizeof**(buf));  
51.     recv(ConnectSockket,buf,1024,0);  
52.     //cout<<"get "<<buf<<"from server"<<endl;  
53.     printf("get '%s' from server\\n",buf);  
54.   
55.     cout<<"close client"<<endl;  
56.     shutdown(ConnectSockket,SD\_BOTH);  
57.     closesocket(ConnectSockket);  
58.     **return** 0;  
59. \}  
60. //服务器线程  
61. unsigned **int** \_\_stdcall server(**void** \*data)  
62. \{  
63.     SOCKET newsocket;  
64.     SOCKET ServerSocket=socket(AF\_INET,SOCK\_STREAM,0);  
65.   
66.     **struct** sockaddr\_in server;  
67.     ZeroMemory(&server,**sizeof**(server));  
68.     server.sin\_family=AF\_INET;  
69.     server.sin\_addr.s\_addr=INADDR\_ANY;  
70.     server.sin\_port=7780;  
71.   
72.     bind(ServerSocket,(**struct** sockaddr\*)&server,**sizeof**(server));  
73.     listen(ServerSocket,SOMAXCONN);  
74.   
75.     SetEvent(hevent);  
76.   
77.     **while**((newsocket=accept(ServerSocket,0,0))!=INVALID\_SOCKET)  
78.     \{  
79.         **HANDLE** newthread;  
80.         newthread=(**HANDLE**)\_beginthread(&handleecho,0,(**void** \*)newsocket);  
81.     \}  
82.   
83.     cout<<"close server"<<endl;  
84.     shutdown(ServerSocket,SD\_BOTH);  
85.     closesocket(ServerSocket);  
86.     **return** 0;  
87. \}  
88. //主线程启动客户端线程和服务端线程  
89. **int** \_tmain(**int** argc, \_TCHAR\* argv\[\])\{  
90.     **HANDLE** serverthread,clienthread;  
91.     WSADATA wsaData;  
92.   
93.     WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);  
94.     hevent=CreateEvent(0,**true**,0,0);  
95.   
96.     serverthread=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&server,0,0,0);  
97.     clienthread=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&client,0,0,0);  
98.     WaitForSingleObject(clienthread,INFINITE);  
99.     CloseHandle(clienthread);  
100.   
101.     CloseHandle(hevent);  
102.     getchar();  
103.     WSACleanup();  
104.     **return** 0;  
105. \}

服务器线程的第一个操作是打开一个套接字，接着绑定连接。套接字置于监听状态，值SOMAXCONN包含排队等待接受的连接的最大值。然后服务器发信号给事件，事件继而使客户端线程尝试连接。接着，主线程循环等待接受连接，直到收到INVALID\_SOCKET的连接。Windows套接字关闭时会发生这种情况。服务器线程在其他线程退出后清理退出。服务器每次接受一个连接时都会创建一个新线程，且新连接的标识会传递给新创建的线程。当循环收到INVALID\_SOCKET时，服务器线程关闭，然后关闭套接字。

Windows API也提供了很多原子操作，互锁函数。InterlockedIncrement就是一个互锁函数。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <process.h>  
4.  \#include <iostream>  
5.  **using** **namespace** std;  
6.  **int** isPrime(**int** num)    
7.  \{    
8.      **int** i;    
9.      **for** (i=2;i<(**int**)(sqrt((**float**)num)+1.0);i++)    
10.     \{    
11.         **if** (num%i==0)    
12.             **return** 0;    
13.     \}    
14.     **return** 1;    
15. \}    
16. **volatile** **long** counter=2;    
17. unsigned **int** \_\_stdcall test(**void** \*)    
18. \{    
19.     **while** (counter<20)    
20.     \{    
21.         **int** num=InterlockedIncrement(&counter);  
22.         //int num=counter++;    
23.         printf("Thread ID : %i; value = %i, is prime = %i\\n",GetCurrentThreadId(),num,isPrime(num));    
24.     \}    
25.     **return** 0;    
26. \}    
27. **int** \_tmain(**int** argc,\_TCHAR\* argv\[\])    
28. \{    
29.     **HANDLE** h1,h2;    
30.     h1=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&test,(**void** \*)0,0,0);    
31.     h2=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&test,(**void** \*)0,0,0);    
32.     WaitForSingleObject(h1,INFINITE);    
33.     WaitForSingleObject(h2,INFINITE);    
34.     CloseHandle(h1);    
35.     CloseHandle(h2);    
36.     getchar();    
37.     **return** 0;    
38. \}

还有一个问题就是线程本地存储(TLS, ThreadLocal Storage)，TLS 是一个机制，利用该机制，程序可以拥有全局变量，但处于“每一线程各不相同”的状态。也就是说，进程中的所有线程都可以拥有全局变量，但这些变量其实是特定对某个线程才有意义，各个线程拥有全局变量的一个副本，各自之间不相影响。每个线程访问数据的方式相同，但看不到其他线程持有的值。比如说，定义一个全局变量int a=10，那么在线程1中对a进行操作a=a-1，如果没用TLS，那么线程2开始获得的a就是9。但是，如果采取了TLS，不管线程1中对a的值进行了如何的修改操作，其他的线程一开始获得的a还是10，不会被修改。这个全局的变量a是没有存储在线程堆栈中的，是在全局的堆栈中，但是却被各个线程“共享”且互不影响。可以认为线程本地存储的本质是“全局”数据的作用域受到了执行线程的限制。

线程本地分配可以调用\_\_declspec、TlsAlloc()等函数。TlsAlloc可以分配全局索引，该索引由所有线程共享，但是每个线程存储在索引中的数据为调用的线程私有，也就是说其他线程看不到持有的值。当不再需要全局索引提供线程本地存储时，可以调用TlsFree来释放全局索引。

给个例子。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <process.h>  
4.  \#include <iostream>  
5.  **using** **namespace** std;  
6.  **DWORD** TLSIndex;  
7.  **void** setdata(**int** value)  
8.  \{  
9.      cout<<"Thread "<<GetCurrentThreadId()<<": set value = "<<value<<endl;  
10.     TlsSetValue(TLSIndex,(**void**\*)value);  
11. \}  
12. **void** getdata()  
13. \{  
14.     **int** value;  
15.     value=(**int**)TlsGetValue(TLSIndex);  
16.     cout<<"Thread "<<GetCurrentThreadId()<<": has value = "<<value<<endl;  
17. \}  
18. unsigned **int** \_\_stdcall workthread(**void** \*data)  
19. \{  
20.     **int** value=(**int**)data;  
21.     cout<<"Thread "<<GetCurrentThreadId()<<": got value = "<<value<<endl;  
22.     setdata(value);  
23.     Sleep(1000);  
24.     getdata();  
25.     **return** 0;  
26. \}  
27. **int** \_tmain(**int** argc,\_TCHAR\* argv\[\])    
28. \{  
29.     **HANDLE** h\[8\];  
30.     TLSIndex=TlsAlloc();  
31.     **for** (**int** i=0;i<8;i++)  
32.     \{  
33.         h\[i\]=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&workthread,(**void**\*)i,0,0);  
34.     \}  
35.     **for** (**int** i=0;i<8;i++)  
36.     \{  
37.         WaitForSingleObject(h\[i\],INFINITE);  
38.     \}  
39.     TlsFree(TLSIndex);  
40.     getchar();  
41.     **return** 0;  
42. \}

线程本地存储用于保存传给各个线程的值，每个线程在被创建的时候就被传递一个唯一的值，并通过setdata存储在线程本地存储中。getdata可以读取线程本地值，每个线程调用setdata方法，接着休眠1s让其他线程运行，然后调用getdata读取数据。

还有个问题，就是优先级的问题。线程的优先级越高，获得的CPU资源(时间)就越多。在有些情况下，调整一个应用程序中不同线程的优先级会非常有用。比如说，当某个应用执行一个长时间的后台任务时，为了保证机器的高响应性，这个后台任务最好以低优先级运行。

Windows操作系统中提供了相关的API。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  \#include <Windows.h>  
2.  \#include <tchar.h>  
3.  \#include <process.h>  
4.  \#include <iostream>  
5.  \#include <time.h>  
6.  **using** **namespace** std;  
7.  unsigned **int** \_\_stdcall fastthread(**void** \*data)  
8.  \{  
9.      **double** d=1.0;  
10.     cout<<"fast thread started"<<endl;  
11.     SetThreadPriority(GetCurrentThread(),THREAD\_PRIORITY\_ABOVE\_NORMAL);  
12.     **clock\_t** start=clock();  
13.     **for** (**int** i=0;i<1000000000;i++)  
14.     \{  
15.         d+=i;  
16.     \}  
17.     **clock\_t** end=clock();  
18.     cout<<"fast thread finished, it takes "<<(**double**)(end-start)/CLOCKS\_PER\_SEC<<"s to finish the task"<<endl;  
19.     **return** 0;  
20. \}  
21. unsigned **int** \_\_stdcall slowthread(**void** \*data)  
22. \{  
23.     **double** d=0.0;  
24.     cout<<"slow thread started"<<endl;  
25.     SetThreadPriority(GetCurrentThread(),THREAD\_PRIORITY\_BELOW\_NORMAL);  
26.     **clock\_t** start=clock();  
27.     **for** (**int** i=0;i<1000000000;i++)  
28.     \{  
29.         d+=i;  
30.     \}  
31.     **clock\_t** end=clock();  
32.     cout<<"slow thread finished, it takes "<<(**double**)(end-start)/CLOCKS\_PER\_SEC<<"s to finnish the task"<<endl;  
33.     **return** 0;  
34. \}  
35. **int** \_tmain(**int** argc,\_TCHAR\* argv\[\])    
36. \{  
37.     **HANDLE** fast,slow;  
38.     slow=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&slowthread,0,0,0);  
39.     fast=(**HANDLE**)\_beginthreadex(0,0,&fastthread,0,0,0);  
40.     WaitForSingleObject(fast,INFINITE);  
41.     WaitForSingleObject(slow,INFINITE);  
42.     getchar();  
43.     **return** 0;  
44. \}

![SouthEast 4][]

有时候调整线程的优先级会带来优先级反转的问题。

# 小结 #

主要实现了windows操作系统中IPC的API，主要有进程之间共享内存、子进程中继承句柄、互斥量、管道、套接字等。此外，还有Windows中的互锁函数。线程本地化存储(TLS)、线程的优先级等。

[http_www.ibm.com_developerworks_cn_linux_l-ipc2lin1.html]: http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc2lin1.html
[view plain]: http://blog.csdn.net/u011000290/article/details/48108557#
[SouthEast]: /images/20220731/81022eb1870643cba25b3fec48a2edb8.png
[SouthEast 1]: /images/20220731/6a27c85336a641d49c21ff96b199a68c.png
[SouthEast 2]: /images/20220731/901b9920ce584807ba06b68ffba57034.png
[SouthEast 3]: /images/20220731/57872761cfac46739a38dde868a081e7.png
[SouthEast 4]: /images/20220731/ad69a133e7334f18a374dfeb6e7be897.png