九、线程内幕
CreateThread 函数的一个调用 导致 系统创建一个线程内核对象，该对象最初的使用计数为2。（ 创建线程内核对象加1，返回线程内核对象句柄加1 ），所以除非线程终止，而且 CreateThread 返回的句柄关闭，否则线程内核对象不会被销毁。该线程对象的其它属性也被初始化：暂停计数被设为1，退出代码被设备STILE_ACTIVE（0x103），而且对象被设为未触发状态。
创建了内核对象，系统就分配内存，供线程的堆栈使用。此内存是从进程的地址空间分配的，因为线程没有自己的地址空间。系统将来个值写入新线程堆栈的最上端，如图1所示，即调用的线程函数及其参数。
每个线程都有自己的一组CPU寄存器，称为线程的上下文（context）。上下文反映了当线程上一次执行时，线程CPU寄存器的状态。CONTEXT结构保存在线程的内核对象中。
当线程内核对象被初始化的时候，CONTEXT结构的堆栈指针寄存器被设为pfnStartAddr在线程堆栈中的地址。而指令指针寄存器被设为RtlUserThreadStart函数的地址。
| VOID RtlUserThreadStart(PTHREAD_START_ROUTINE pfnStartAddr, PVOID pvParam) { __try { ExitThread((pfnStartAddr)(pvParam)); } __except(UnhandledExceptionFilter(GetExceptionInformation())) { ExitProcess(GetExceptionCode()); } // NOTE: We never get here. } |
线程完全初始化之后，系统检查CREATE_SUSPENDED标志是否已被传给CreateThread函数。如果此标记没有传递，系统将线程的挂起计数递减至0；随后，线程就可以调度给一个处理器去执行。然后，系统在实际的 CPU寄存器中加载上一次在线程上下文中保存的值。现在，线程可以在其进程的地址空间中执行代码并处理数据了。
新线程执行RtlUserThreadStart函数的时候，将发生以下事情：
围绕线程函数，会设置一个结构化异常处理（SEH）帧。这样一来，线程执行期间所产生的任何异常都能得到系统的默认处理。
系统调用线程函数，把传给CreateThread函数的pvParam参数传给它。
线程函数返回时，RtlUserThreadStart调用ExitThread，将你的线程函数的返回值传给它。线程内核对象的使用计数递减，而后线程停止执行。
如果线程产生了一个未被处理的异常，RtlUserThreadStart函数所设置的SEH帧会处理这个异常。通常，这意味着系统会向用户显示一个消息框，而且当用户关闭此消息框时，RtlUserThreadStart会调用ExitProcess来终止真个进程，而不是终止有问题的线程。
当一个进程的主线程初始化时，其指令指针指向RtlUserThreadStart，当RtlUserThreadStart开始执行时，它会调用C/C++运行库的启动代码，后者初始化继而调用你的_tmain或_tWinMain函数。
十、C/C++运行库注意事项
为了保证C和C++多线程应用程序正常运行，必须创建一个数据结构，并使之与使用了C/C++运行库函数的每个线程关联。然后，在调用C/C++运行库函数时，那些函数必须知道去查找主调线程的数据块，从而避免影响到其它线程
编写C/C++应用程序，一定不要调用操作系统的CreateThread函数，相反，应该调用C/C++运行库函数_beginthreadex：
| uintptr_t __cdecl _beginthreadex ( void *psa, unsigned cbStackSize, unsigned (__stdcall * pfnStartAddr) (void *), void * pvParam, unsigned dwCreateFlags, unsigned *pdwThreadID) { _ptiddata ptd; // Pointer to thread's data block uintptr_t thdl; // Thread's handle // Allocate data block for the new thread. if ((ptd = (_ptiddata)_calloc_crt(1, sizeof(struct _tiddata))) == NULL) goto error_return; // Initialize the data block. initptd(ptd); // Save the desired thread function and the parameter // we want it to get in the data block. ptd->_initaddr = (void *) pfnStartAddr; ptd->_initarg = pvParam; ptd->_thandle = (uintptr_t)(-1); // Create the new thread. thdl = (uintptr_t) CreateThread ((LPSECURITY_ATTRIBUTES)psa, cbStackSize, _threadstartex , (PVOID) ptd, dwCreateFlags, pdwThreadID); if (thdl == 0) { // Thread couldn't be created, cleanup and return failure. goto error_return; } // Thread created OK, return the handle as unsigned long. return(thdl); error_return: // Error: data block or thread couldn't be created. // GetLastError() is mapped into errno corresponding values // if something wrong happened in CreateThread. _free_crt(ptd); return((uintptr_t)0L); } |
