WaitForSingleObject 函数的诸多用途与使用场景总结

墨蓝 2024-04-17 11:15 47阅读 0赞

**目录**

1、WaitForSingleObject函数详细说明

2、在线程函数中调用WaitForSingleObject实现Sleep，可立即退出Sleep状态

3、调用WaitForSingleObject函数监测线程或进程是否已经退出

3.1、子进程实时监测主进程是否已经退出，主进程退出了，则子进程要自动退出

3.2、启动子进程后等待子进程执行完退出后，再执行后续操作

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### 1、WaitForSingleObject函数详细说明 ###

WaitForSingleObject 函数检查指定对象的当前状态。 如果对象的状态未对齐，则调用线程将进入等待状态，直到发出对象信号或超时间隔已过。

DWORD WaitForSingleObject( [in] HANDLE hHandle, [in] DWORD  dwMilliseconds );

此函数的参数说明说下：

> **\[in\] hHandle**  
> 要等待的对象句柄。 WaitForSingleObject 函数可以等待以下对象：
> 
>  *  更改通知
>  *  控制台输入
>  *  可等待计时器
>  *  内存资源通知
>  *  事件（Event）
>  *  互斥量（Mutex）
>  *  信号量（Semaphore）
>  *  线程（Thread）
>  *  进程（Process）
> 
> 句柄必须具有 SYNCHRONIZE 访问权限，SYNCHRONIZE的说明如下：
> 
> The right to use the object for synchronization. This enables a thread to wait until the object is in the signaled state.
> 
> **\[in\] dwMilliseconds**  
> 超时间隔（以毫秒为单位）。 如果指定了非零值，则函数将等待，直到发出对象信号或间隔已过。 如果 dwMilliseconds 为零，则如果未向对象发出信号，则函数不会进入等待状态;它始终立即返回。 如果 dwMilliseconds 为 INFINITE，则函数仅在发出对象信号时返回。

关于WaitForSingleObject函数的说明，可以查看微软MSDN上的说明：

[WaitForSingleObject![icon-default.png?t=N7T8][icon-default.png_t_N7T8]https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/synchapi/nf-synchapi-waitforsingleobject][WaitForSingleObject_icon-default.png_t_N7T8_icon-default.png_t_N7T8_https_learn.microsoft.com_zh-cn_windows_win32_api_synchapi_nf-synchapi-waitforsingleobject] WaitForSingleObject 函数可以等待以下对象：

>  *  更改通知
>  *  控制台输入
>  *  可等待计时器
>  *  内存资源通知
>  *  事件（Event）
>  *  互斥量（Mutex）
>  *  信号量（Semaphore）
>  *  线程
>  *  进程

**对于事件**，分有信号和无信号两个状态，当事件对象编程有信号时，WaitForSingleObject立即返回。

**对于互斥量和信号量**，调用WaitForSingleObject获取所有权，即WaitForSingleObject返回WAIT\_OBJECT\_0时获取他们的所有权，然后调用ReleaseMutex和ReleaseSemaphore释放对象的所有权。

**对于线程和进程**，线程和进程创建时无信号，当线程和进程退出时对应的句柄就变成了有信号，这样WaitForSingleObject就返回了。可以通过WaitForSingleObject返回，判断线程或进程是否已经退出了：

WaitForSingleObject(hThread, INFINITE); // 参数INFINITE表示无限等待

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### 2、在线程函数中调用WaitForSingleObject实现Sleep，可立即退出Sleep状态 ###

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一般在线程的线程函数中设置一个循环，在循环体中循环往复的执行相关的业务，但不能让循环体中的代码中不停歇地执行，否则线程会占用大量的CPU时间片，会导致程序的高CPU占用问题。

> 当程序出现高CPU占用问题时，基本都是程序中发生死循环了，所在线程一直在不停歇地执行，占用了大量的CPU时间片，所以导致线程占用了较高的CPU比例。

所以，我们一般都要在线程函数的循环体中人为地添加一个Sleep，让线程时不时休息一下，不要那么忙碌。当线程进入Sleep状态时，线程就被挂起了，线程停止执行，系统不再给线程分配CPU时间片，当Sleep时间到了后，系统再唤醒线程，给线程分配CPU时间片，线程得以继续执行。

实现线程Sleep有两种方式，一种是直接调用C函数Sleep睡眠，另一种借助事件对象去实现Sleep。使用事件实现有个好处是，能立即结束睡眠，退出Sleep状态。比如在终止线程执行时，能让Sleep立即停止，线程函数中的循环尽快结束，线程函数尽快退出。

下面举一个使用事件对象实现Sleep的例子，我们在项目中多次使用了。先调用CreateEvent创建一个初始无信号，手动的事件对象：

// 创建一个手动的、初始无信号的事件对象
    HANDLE hEvent = ::CreateEvent( NULL, TRUE, FALSE, NULL );

然后在创建线程时，将事件对象传到线程函数中：

// 创建一个线程去处理事务
    HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFunc, (void *)hEvent, 0, NULL);
    if (hThread != NULL)
    {
        CloseHandle( hThread );
    }

在线程函数ThreadFunc中，获取到传入的事件对象参数，调用WaitForSingleObject函数实现Sleep（通过WaitForSingleObject等待超时实现Sleep）：

unsigned _stdcall ThreadFunc(void *pParam)
    {
        HANDLE hEvent = (HANDLE)pParam;
    
        BOOL bStart = TRUE;
        while (bStart)
        {
            // ...  // 此处的业务代码省略
    
            // 在循环体中调用WaitForSingleObject实现Sleep的效果
            ::WaitForSingleObject(hEvent, 500); // 通过等待超时，实现Sleep
        }
    
        return 1;
    }

**调用WaitForSingleObject进入等待状态时，会将线程挂起，这个Sleep的效果是一样的！**

最后在需要立即退出Sleep时，调用SetEvent函数将事件置为有信号，WaitForSingleObject立即返回。这样循环体就能尽快退出，线程函数能尽快退出，线程函数退出了，线程就结束了。

// 调用SetEvent将事件对象置为有信号，让WaitForSingleObject函数立即返回，尽快退出循环
    ::SetEvent(hEvent);

### 3、调用WaitForSingleObject函数监测线程或进程是否已经退出 ###

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在主程序运行的过程中启动了一个子进程，有时主进程要等待子进程处理结果后根据返回的信息再控制后续代码的执行，有时子进程需要感知主进程是否已经退出，这两种情况都需要感知另一个进程是否已经退出。对于线程在某些场合下页存在类似的需求。

#### 3.1、子进程实时监测主进程是否已经退出，主进程退出了，则子进程要自动退出 ####

主进程在运行过程中启动了一个子进程，启动子进程时将主进程的进程id传给子进程。子进程是依赖于主进程存活的，如果主进程退出或者崩溃了，则子进程就没有存在的意义了，要自动退出！所以子进程要实时监测主进程的状态，监测主进程有没有退出（包括崩溃闪退）。

可能有人会说，主进程可以在退出时通知子进程，子进程收到通知后再自行退出。**但主进程可能会发生崩溃或闪退，这种情况下一般时没法通知子进程的。**

那子进程如何才能实时监测主进程是否退出了呢？不管是主进程正常退出，还是异常崩溃闪退，都要感知到。子进程可以启动一个子线程，在子线程中通过主进程传过来的主进程id，获取主进程句柄，然后调用WaitForSingleObject等待主进程退出，可以在子线程中无限等待。如果主进程一旦退出，WaitForSingleObject函数就会立即返回，这时子进程就可以调用ExitProcess等接口自行退出当前子进程了。

具体的代码实现是，子进程中启动一个子线程，将主进程传过来的主进程id传给该子线程，如下：（其中MonitorMainProcess是线程函数）

HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex( NULL, 0, MonitorMainProcess, (void*)dwMainProcessId, 0, NULL );
    if ( hThread != NULL )
    {
        CloseHandle( hThread );
    }

线程函数MonitorMainProcess实现如下：

// 监控主工程
    unsigned __stdcall MonitorMainProcess(void * pParam )
    {
        DWORD dwProcessId = (DWORD)pParam;
        HANDLE hProcess = OpenProcess( SYNCHRONIZE, FALSE, dwProcessId );
        if(hProcess == NULL)
        {
            ExitProcess(-1);
        }
     
        // 设置INFINITE无限等待
        WaitForSingleObject( hProcess, INFINITE );
        CloseHandle( hProcess );
     
        // WaitForSingleObject返回了，就表示主进程已经退出，直接退出本进程
        ExitProcess( -1 );
    }

进程初始是无信号的，进程退出时就变成了有信号，这样WaitForSingleObject等待到信号后，就返回了，这样子进程就直到主进程退出了。

此处需要注意一下，调用OpenProcess时必须要设置SYNCHRONIZE参数，因为设置该标记参数后才能调用WaitForSingleObject去等待进程。微软MSDN上对SYNCHRONIZE如下：

> **SYNCHRONIZE**：The right to use the object for synchronization. This enables a thread to wait until the object is in the signaled state.

此外，监测主进程是否退出的代码是阻塞式的，不能放在主线程中的，这就是为什么要启动一个子线程去专门做这个监测任务的原因。

#### 3.2、启动子进程后等待子进程执行完退出后，再执行后续操作 ####

有时我们需要启动一个子进程去完成某项操作，主进程在等待子进程的执行结果（需要获取子进程的执行数据）， 然后主进程再去执行后续操作。主进程在启动子进程后，就可以调用WaitForSingleObject等待子进程退出，比如如下的代码：

// 启动一个子进程去执行一个操作任务
    STARTUPINFO s  = {sizeof(s)}; 
    PROCESS_INFORMATION   pi = {0};   
    if( CreateProcess( NULL, cmdLine, NULL, NULL, TRUE, NULL, NULL, NULL, &s, &pi ) )
    {   
        // 等待进程执行完毕   
        WaitForSingleObject( pi.hProcess, INFINITE );   
     
        // 关闭进程和主线程句柄
        CloseHandle( pi.hProcess );   
        CloseHandle( pi.hThread );   
    }  
     
    // ...  // 去拿子进程的执行结果，去执行后续操作

有时启动一个子线程，要等子线程执行完退出后，根据处理结果信息去继续执行，和上面等待进程退出是类似的。

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