別スレッド内でのキューのポストや割り込みの方法

前提・実現したいこと

ウィンドウのメインループを利用しているときにキューの割り込みをさせたい?ときはPostMessageではなくSendMessageを使うと思いますが以下のコードのような別スレッドでキューの割り込みをさせるにはどうすればいいのでしょうか?("SendThreadMessage"などというものはないですし)
また別スレッドのキューが自身のキューにメッセージを投げるときPostThreadMessageを使い第一引数のスレッド識別子はグローバル定義するしかないのでしょうか?

別スレッド内でWGLの描画を60fps(16ms)おきにWM_TIMERを受け取って行うコードです.以下ではWM_TIMERが来た時に再描画でTM_PAINTを呼ぶためgoto文をとりあえず使っています.

該当のソースコード

C
1//main.cpp
2#define UNICODE
3
4#include <windows.h>
5#include <process.h>
6#include "GLLoop.h"
7
8LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
9
10const wchar_t CLASS_NAME[] = L"CLASS";
11
12int WINAPI wWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPWSTR nCmdLine, int nCmdShow) {
13	UNREFERENCED_PARAMETER(hPrevInstance);
14	UNREFERENCED_PARAMETER(nCmdLine);
15
16	WNDCLASSEX wc = {
17		sizeof(WNDCLASSEX),CS_VREDRAW | CS_HREDRAW, WindowProc,
18		0, 0, hInstance,
19		NULL, (HCURSOR)LoadCursor(NULL,IDC_ARROW), (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH),
20		NULL, CLASS_NAME, NULL
21	};
22
23	RegisterClassEx(&wc);
24
25	HWND hwnd = CreateWindowEx(
26		WS_EX_LAYERED, CLASS_NAME, L"Template", WS_OVERLAPPEDWINDOW,
27		50, 50, 960, 525,
28		NULL, NULL, hInstance, NULL
29	);
30	SetLayeredWindowAttributes(hwnd, 0x0, 0, LWA_COLORKEY);
31
32	ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
33	UpdateWindow(hwnd);
34
35	MSG msg = {};
36
37	while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0) != 0) {
38		TranslateMessage(&msg);
39		DispatchMessage(&msg);
40	}
41
42	return (int)msg.wParam;
43}
44
45LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
46	static unsigned thId;
47	static RECT rc;
48	static HANDLE ht;
49	switch (uMsg) {
50	case WM_ERASEBKGND:
51		return -1;
52
53	case WM_CREATE:
54	{
55		static PassHandle mph;
56		mph.hwnd = hwnd;
57		ht = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, (_beginthreadex_proc_type)GLLoop, &mph, 0, &thId);
58
59		DWORD dwExCode;
60		while (GetExitCodeThread(ht, &dwExCode) && dwExCode == STILL_ACTIVE && !PostThreadMessage(thId, WM_NULL, 0, 0))Sleep(1);
61
62		PostThreadMessage(thId, TM_CREATE, 0, 0);
63	}
64		break;
65
66	case WM_PAINT:
67	{
68		PostThreadMessage(thId, TM_PAINT, 0, 0);
69		PAINTSTRUCT ps = {};
70		BeginPaint(hwnd, &ps);
71		EndPaint(hwnd, &ps);
72	}
73	break;
74
75	case WM_SIZE:
76	{
77		GetClientRect(hwnd, &rc);
78		PostThreadMessage(thId, TM_SIZE, 0, MAKELPARAM(rc.right - rc.left, rc.bottom - rc.top));
79	}
80		break;
81
82	case WM_DESTROY:
83	{
84		PostThreadMessage(thId, TM_DESTROY, 0, 0);
85		WaitForSingleObject(ht, INFINITE);
86		PostQuitMessage(0);
87	}
88		return 0;
89	}
90
91	return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
92}

C
1//GLLoop.h
2#pragma once
3
4#pragma comment(lib,"opengl32.lib")
5#pragma comment(lib,"glu32.lib")
6
7#include <Windows.h>
8#include <windowsx.h>
9#include <process.h>
10#include <gl/GL.h>
11#include <gl/GLU.h>
12
13#define TM_CREATE	WM_APP + WM_CREATE
14#define TM_DESTROY	WM_APP + WM_DESTROY
15#define TM_SIZE		WM_APP + WM_SIZE
16#define TM_PAINT	WM_APP + WM_PAINT
17
18typedef struct _tagPassHandle{
19	HWND hwnd;
20}PassHandle;
21
22DWORD WINAPI GLLoop(LPDWORD lpdata);

C
1//GLLoop.cpp
2#ifndef UNICODE
3#define UNICODE
4#endif UNICODE
5
6#include "GLLoop.h"
7
8HWND thwnd;
9
10HDC hdc;
11HGLRC glrc;
12int tWidth;
13int tHeight;
14
15GLfloat radius = 0;
16GLfloat latitude, longitude, latinc, longinc;
17
18DWORD WINAPI GLLoop(LPDWORD lpdata) {
19
20	PassHandle *ph = (PassHandle *)lpdata;
21
22	thwnd = ph->hwnd;
23
24	MSG tMsg = {};
25	while (GetMessage(&tMsg, NULL, 0, 0) > 0) {
26		switch (tMsg.message) {
27		case TM_CREATE:
28		{
29			hdc = GetDC(thwnd);
30
31			PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd = {
32				sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), 1, PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER, PFD_TYPE_COLORINDEX,
33				8,
34				0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
35				0,
36				0, 0, 0, 0,
37				16, 0, 0, 0, 0,
38				0, 0, 0
39			};
40
41			int format = ChoosePixelFormat(hdc, &pfd);
42
43			if (format == 0) {
44				MessageBox(thwnd, L"Failed to ChoosePixxelFormat", L"CAUTION", MB_OK);
45				break;
46			}
47
48			if (SetPixelFormat(hdc, format, &pfd) == FALSE) {
49				MessageBox(thwnd, L"Failed to SetPixxelFormat", L"CAUTION", MB_OK);
50				break;
51			}
52
53			glrc = wglCreateContext(hdc);
54
55			if (glrc == NULL) {
56				MessageBox(thwnd, L"Failed to wglCreateContext", L"CAUTION", MB_OK);
57				break;
58			}
59
60			wglMakeCurrent(hdc, glrc);
61
62
63			glClearIndex((GLfloat)0);
64
65			glClearDepth(1.0);
66
67			glEnable(GL_DEPTH_TEST);
68
69			glMatrixMode(GL_PROJECTION);
70
71			GLfloat aspect = (GLfloat)tWidth / tHeight;
72
73			gluPerspective(45.0, aspect, 3.0, 7.0);
74
75			glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
76
77			radius = 3.0 + 7.0 / 2.0;
78
79
80			latitude = 0;
81			longitude = 5.0;
82			latinc = 0.5;
83			longitude = 0;
84
85			SetTimer(NULL, 1, 16, 0);
86		}
87			break;
88
89		case TM_PAINT:
90		{
91		redraw:
92
93			GLUquadricObj *quadObj;
94
95			glNewList(1, GL_COMPILE);
96
97			quadObj = gluNewQuadric();
98
99			gluQuadricDrawStyle(quadObj, GLU_LINE);
100
101			gluSphere(quadObj, 1.5, 16, 16);
102
103			glEndList();
104
105
106			glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
107
108			glPushMatrix();
109
110			glTranslated(0.0, 0.0, -radius);
111			glRotated(0, 0.0, 0.0, 1.0);
112			glRotated(-latitude, 1.0, 0.0, 0.0);
113			glRotated(longitude, 0.0, 0.0, 1.0);
114
115			glIndexi(13);
116			glCallList(3);
117
118			glIndexi(16);
119			glCallList(1);
120
121			glIndexi(14);
122			glPushMatrix();
123			glTranslatef(0.8f, -0.65F, .0f);
124			glRotatef(30.0f, 1.0f, 0.5f, 1.0f);
125			glCallList(2);
126			glPopMatrix();
127			glPopMatrix();
128
129			SwapBuffers(hdc);
130		}
131			break;
132
133		case TM_SIZE:
134		{
135			tWidth = GET_X_LPARAM(tMsg.lParam);
136			tHeight = GET_Y_LPARAM(tMsg.lParam);
137
138			glViewport(0, 0, tWidth, tHeight);
139
140			GLfloat aspect = (GLfloat)tWidth / tHeight;
141
142			glMatrixMode(GL_PROJECTION);
143			glLoadIdentity();
144			gluPerspective(45.0, aspect, 3.0, 7.0);
145			glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
146
147		}
148			break;
149
150		case WM_TIMER:
151		{
152			latitude += latinc;
153			longitude += longinc;
154
155			goto redraw;
156		}
157		break;
158
159		case TM_DESTROY:
160		{
161			wglDeleteContext(glrc);
162			ReleaseDC(thwnd, hdc);
163
164			_endthreadex(0);
165		}
166			break;
167		}
168	}
169
170	return 0;
171}

補足情報

Windows10 Pro
VisualStudio2017 Community

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

ウィンドウのメインループを利用しているときにキューの割り込みをさせたい?ときはPostMessageではなくSendMessageを使うと思いますが以下のコードのような別スレッドでキューの割り込みをさせるにはどうすればいいのでしょうか?("SendThreadMessage"などというものはないですし)

多少の勘違いがあると思いました。SendMessage は同一スレッドで呼び出す場合、メッセージキューを介さずに直接ウィンドウプロシージャが呼び出されるため、割り込んでいるような印象を与えます。しかし、異なるスレッドで呼び出した場合、メッセージキューに該当メッセージがキューイングされるため、割り込み処理のようにはなりません。そのため、例えばスレッド側でメッセージ受信用ウィンドウを作成してそこに SendMessage したとしても割り込み処理のようにはなりません。

現在の作りに対する根本的な話になりますが、サブスレッドにメッセージキューを持たせる必要はありません。メッセージキューはウィンドウメッセージを処理するには都合が良いですが、繰り返し処理を実行するのには理想的な構造とは言えません。実際にはメインウィンドウとのやり取りはフラグ変数だけで済みます。とは言いつつもメッセージでやり取りした方が都合が良い部分もあります。私が描画処理を実装するなら以下のような構造になります。

C++
1//GLLoop.cpp
2#ifndef UNICODE
3#define UNICODE
4#endif UNICODE
5
6#include "GLLoop.h"
7
8
9DWORD WINAPI GLLoop(LPDWORD lpdata) {
10
11	PassHandle *ph = (PassHandle *)lpdata;
12	HWND thwnd = ph->hwnd;
13
14	HDC hdc;
15	HGLRC glrc;
16	int tWidth;
17	int tHeight;
18
19	GLfloat radius = 0;
20	GLfloat latitude = 0, longitude = 0, latinc = 0, longinc = 0;
21
22	//	case TM_CREATE: に相当
23	{
24		RECT rc;
25
26		GetClientRect(thwnd, &rc);
27		tWidth = rc.right - rc.left;
28		tHeight = rc.bottom - rc.top;
29
30		hdc = GetDC(thwnd);
31
32		PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd = {
33			sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), 1, PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER, PFD_TYPE_COLORINDEX,
34			8,
35			0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
36			0,
37			0, 0, 0, 0,
38			16, 0, 0, 0, 0,
39			0, 0, 0
40		};
41
42		int format = ChoosePixelFormat(hdc, &pfd);
43
44		if (format == 0) {
45			MessageBox(thwnd, L"Failed to ChoosePixxelFormat", L"CAUTION", MB_OK);
46			_endthreadex(1);
47			return 1;
48		}
49
50		if (SetPixelFormat(hdc, format, &pfd) == FALSE) {
51			MessageBox(thwnd, L"Failed to SetPixxelFormat", L"CAUTION", MB_OK);
52			_endthreadex(1);
53			return 1;
54		}
55
56		glrc = wglCreateContext(hdc);
57
58		if (glrc == NULL) {
59			MessageBox(thwnd, L"Failed to wglCreateContext", L"CAUTION", MB_OK);
60			_endthreadex(1);
61			return 1;
62		}
63
64		wglMakeCurrent(hdc, glrc);
65
66
67		glClearIndex((GLfloat)0);
68
69		glClearDepth(1.0);
70
71		glEnable(GL_DEPTH_TEST);
72
73		glMatrixMode(GL_PROJECTION);
74
75		GLfloat aspect = (GLfloat)tWidth / tHeight;
76
77		gluPerspective(45.0, aspect, 3.0, 7.0);
78
79		glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
80
81		radius = 3.0 + 7.0 / 2.0;
82
83
84		latitude = 0;
85		longitude = 5.0;
86		latinc = 0.5;
87		longitude = 0;
88	}
89
90	MSG tMsg = {};
91	DWORD lasttick = GetTickCount();
92
93	while (true) {
94
95		while (PeekMessage(&tMsg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE) > 0)
96		{
97			switch (tMsg.message)
98			{
99			case TM_SIZE:
100			{
101				tWidth = GET_X_LPARAM(tMsg.lParam);
102				tHeight = GET_Y_LPARAM(tMsg.lParam);
103
104				glViewport(0, 0, tWidth, tHeight);
105
106				GLfloat aspect = (GLfloat)tWidth / tHeight;
107
108				glMatrixMode(GL_PROJECTION);
109				glLoadIdentity();
110				gluPerspective(45.0, aspect, 3.0, 7.0);
111				glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
112			}
113			break;
114			case TM_DESTROY:
115				goto end;
116			}
117		}
118
119		DWORD now = GetTickCount();
120		if (16 - (int)(now - lasttick) > 0)
121		{
122			Sleep(16 - (now - lasttick));
123		}
124
125		// case TM_TIMER:
126		{
127			latitude += latinc;
128			longitude += longinc;
129		}
130
131		// case TM_PAINT:
132		{
133			GLUquadricObj *quadObj;
134
135			glNewList(1, GL_COMPILE);
136
137			quadObj = gluNewQuadric();
138
139			gluQuadricDrawStyle(quadObj, GLU_LINE);
140
141			gluSphere(quadObj, 1.5, 16, 16);
142
143			glEndList();
144
145			glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
146
147			glPushMatrix();
148
149			glTranslated(0.0, 0.0, -radius);
150			glRotated(0, 0.0, 0.0, 1.0);
151			glRotated(-latitude, 1.0, 0.0, 0.0);
152			glRotated(longitude, 0.0, 0.0, 1.0);
153
154			glIndexi(13);
155			glCallList(3);
156
157			glIndexi(16);
158			glCallList(1);
159
160			glIndexi(14);
161			glPushMatrix();
162			glTranslatef(0.8f, -0.65F, .0f);
163			glRotatef(30.0f, 1.0f, 0.5f, 1.0f);
164			glCallList(2);
165			glPopMatrix();
166			glPopMatrix();
167
168			SwapBuffers(hdc);
169
170			lasttick = now;
171		}
172	}
173end:
174
175	// case TM_DESTROY:
176	{
177		wglDeleteContext(glrc);
178		ReleaseDC(thwnd, hdc);
179		_endthreadex(0);
180	}
181
182	return 0;
183}

実際にシステムを作成する場合、時間計測部分は GetTickCount ではなくハイパフォーマンスカウンタやマルチメディアタイマ等を使用し高精度に待ち時間を計測し、PeekMessage と Sleep 部分は MsgWaitForMultipleObjects を使用して効果的に待ち合わせるため、もうちょっと複雑な構造になります。上記の例は FPS の維持と制御を説明するための簡易的なサンプルです。

また別スレッドのキューが自身のキューにメッセージを投げるときPostThreadMessageを使い第一引数のスレッド識別子はグローバル定義するしかないのでしょうか?

static 変数に格納すればグローバル定義にはなりませんが、そういうことを尋ねたいのではないと推測して回答します。メインウィンドウに関連付けた値として管理するという手法があります。WNDCLASSEX 構造体の cbWndExtra に拡張メモリのサイズを指定して領域を確保し、その領域に対して SetWindowLong/GetWindowLong で値をやり取りするという方法があります。詳細はネットで調べてもらったらやり方が出てくると思います。あとは、MFC や ATL/WTL 等のフレームワークを使用するとすっきりデータがまとめられると思います。この辺もとりあえずはネットで調べてもらった方が良いですね。

ただし、何らかの値を関数を超えて保持しようとする限り、どのような手法を使用しても静的にメモリを確保していることには変わりません。その上で作成しようとしているプログラムに対して最適な手法を選択することになります。

投稿2019/03/23 17:10