多執行緒程式設計（三）：執行緒間通訊機制

通訊必要性

主執行緒（UI）與工作者執行緒（背景運算）頻繁交換資料：主執行緒下發任務參數、工作者執行緒回報進度/結果。MFC 提供兩種主要通訊方式。

方式一：全域變數（簡單但需謹慎）

• 同進程執行緒共享位址空間，全域變數天然可見
• 建議加 volatile 關鍵字，防止編譯器優化導致讀取舊值
• 複雜資料可定義結構體，傳遞指標
• 缺點：需自行處理同步（Critical Section 等），否則有競爭風險

方式二：自訂訊息（推薦，鬆耦合）

利用 Windows 訊息機制：發送端 PostThreadMessage，接收端需有訊息迴路。工作者執行緒若衍生自 CWinThread 並覆寫 InitInstance() 返回 TRUE，即擁有訊息迴路。

完整範例：主執行緒與計算執行緒雙向通訊

場景：主執行緒選擇加數上限 (10/50/100) → 發送 WM_CALCULATE → 計算執行緒累加 → 發送 WM_DISPLAY 回主執行緒顯示結果。

1. 定義自訂訊息

#define WM_CALCULATE (WM_USER + 1)
#define WM_DISPLAY   (WM_USER + 2)

2. 主對話框類別 (CMultiThread7Dlg)

class CMultiThread7Dlg : public CDialog {
    // ...
protected:
    int m_nAddend; // 加數上限
    CCalculateThread* m_pCalcThread;
    afx_msg LRESULT OnDisplay(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
    DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

// 訊息映射
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMultiThread7Dlg, CDialog)
    ON_MESSAGE(WM_DISPLAY, OnDisplay)
END_MESSAGE_MAP()

// 處理計算結果顯示
LRESULT CMultiThread7Dlg::OnDisplay(WPARAM wParam, LPARAM) {
    SetDlgItemInt(IDC_STATUS, (int)wParam, FALSE);
    return 0;
}

// 「求和」按鈕：啟動執行緒並發送參數
void CMultiThread7Dlg::OnSum() {
    m_pCalcThread = (CCalculateThread*)AfxBeginThread(RUNTIME_CLASS(CCalculateThread));
    Sleep(500); // 確保執行緒啟動完成
    m_pCalcThread->PostThreadMessage(WM_CALCULATE, m_nAddend, 0);
}

3. 計算執行緒類別 (CCalculateThread)

class CCalculateThread : public CWinThread {
    DECLARE_DYNCREATE(CCalculateThread)
protected:
    afx_msg LONG OnCalculate(UINT wParam, LONG lParam);
    DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

BEGIN_MESSAGE_MAP(CCalculateThread, CWinThread)
    ON_THREAD_MESSAGE(WM_CALCULATE, OnCalculate) // 注意：ON_THREAD_MESSAGE
END_MESSAGE_MAP()

LONG CCalculateThread::OnCalculate(UINT wParam, LONG) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i <= (int)wParam; i++) sum += i;
    Sleep(500); // 模擬耗時運算
    // 向主視窗發送結果 (需包含主對話框標頭檔)
    ::PostMessage(AfxGetMainWnd()->GetSafeHwnd(), WM_DISPLAY, sum, 0);
    return 0;
}

關鍵差異對照

進階技巧：傳遞複雜資料

• WPARAM/LPARAM 僅能傳 32/64 位元整數
• 需傳結構體/物件時：動態配置記憶體，指標放入 LPARAM，接收端處理完負責釋放
• 或使用共享記憶體 + 同步物件

結語

自訂訊息機制實現執行緒間非阻塞、鬆耦合通訊，是 MFC 多執行緒開發的核心模式。搭配 CWinThread 訊息迴路，可構建清晰的生產者-消費者、主從協作架構。