簡(jiǎn)介
線程之間
通信的兩個(gè)基本問題是互斥和同步。
線程同步是指線程之間所具有的一種制約關(guān)系，一個(gè)線程的執(zhí)行依賴另一個(gè)線程的消息，當(dāng)它沒有得到另一個(gè)線程的消息時(shí)應(yīng)等待，直到消息到達(dá)時(shí)才被喚醒。
線程互斥是指對(duì)于共享的
操作系統(tǒng)資源（指的是廣義的"資源"，而不是
Windows的.res文件，譬如全局變量就是一種共享資源），在各線程訪問時(shí)的排它性。當(dāng)有若干個(gè)線程都要使用某一共享資源時(shí)，任何時(shí)刻最多只允許一個(gè)線程去使用，其它要使用該資源的線程必須等待，直到占用資源者釋放該資源。
線程互斥是一種特殊的線程同步。
實(shí)際上，互斥和同步對(duì)應(yīng)著線程間通信發(fā)生的兩種情況：
（1）當(dāng)有多個(gè)線程訪問共享資源而不使資源被破壞時(shí)；
?。?）當(dāng)一個(gè)線程需要將某個(gè)任務(wù)已經(jīng)完成的情況通知另外一個(gè)或多個(gè)線程時(shí)。
在WIN32中，同步機(jī)制主要有以下幾種：
?。?）事件(Event);
?。?）信號(hào)量(semaphore);
（3）互斥量(mutex);
?。?）臨界區(qū)(Critical section)。
全局變量 因?yàn)檫M(jìn)程中的所有線程均可以訪問所有的全局變量，因而全局變量成為Win32多線程通信的最簡(jiǎn)單方式。例如：
int var; //全局變量
UINT ThreadFunction(LPVOIDpParam)
{
var = 0;
while (var < MaxValue)
{
//線程處理
::InterlockedIncrement(long*) &var);
}
return 0;
}
請(qǐng)看下列程序：
int globalFlag = false;
DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID n)
{
Sleep(2000);
globalFlag = true;
return 0;
}
int main()
{
HANDLE hThrd;
DWORD threadId;
hThrd = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc, NULL, 0, &threadId);
if (hThrd)
{
printf("Thread launched\n");
CloseHandle(hThrd);
}
while (!globalFlag)
;
printf("exit\n");
} |
上述程序中使用全局變量和while循環(huán)查詢進(jìn)行線程間同步，實(shí)際上，這是一種應(yīng)該避免的方法，因?yàn)椋?
（1）當(dāng)主線程必須使自己與ThreadFunc函數(shù)的完成運(yùn)行實(shí)現(xiàn)同步時(shí)，它并沒有使自己進(jìn)入睡眠狀態(tài)。由于主線程沒有進(jìn)入睡眠狀態(tài)，因此操作系統(tǒng)繼續(xù)為它調(diào)度C P U時(shí)間，這就要占用其他線程的寶貴時(shí)間周期；
?。?）當(dāng)主線程的優(yōu)先級(jí)高于執(zhí)行ThreadFunc函數(shù)的線程時(shí)，就會(huì)發(fā)生globalFlag永遠(yuǎn)不能被賦值為true的情況。因?yàn)樵谶@種情況下，系統(tǒng)決不會(huì)將任何時(shí)間片分配給ThreadFunc線程。
事件 事件(Event)是WIN32提供的最靈活的線程間同步方式，事件可以處于激發(fā)狀態(tài)(signaled or true)或未激發(fā)狀態(tài)(unsignal or false)。根據(jù)狀態(tài)變遷方式的不同，事件可分為兩類：
?。?）手動(dòng)設(shè)置：這種對(duì)象只可能用程序手動(dòng)設(shè)置，在需要該事件或者事件發(fā)生時(shí)，采用SetEvent及ResetEvent來(lái)進(jìn)行設(shè)置。
（2）自動(dòng)恢復(fù)：一旦事件發(fā)生并被處理后，自動(dòng)恢復(fù)到?jīng)]有事件狀態(tài)，不需要再次設(shè)置。
創(chuàng)建事件的函數(shù)原型為：
HANDLE CreateEvent(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,
// SECURITY_ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)指針，可為NULL
BOOL bManualReset,
// 手動(dòng)/自動(dòng)
// TRUE：在WaitForSingleObject后必須手動(dòng)調(diào)用ResetEvent清除信號(hào)
// FALSE：在WaitForSingleObject后，系統(tǒng)自動(dòng)清除事件信號(hào)
BOOL bInitialState, //初始狀態(tài)
LPCTSTR lpName //事件的名稱
); |
使用"事件"機(jī)制應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
?。?）如果跨進(jìn)程訪問事件，必須對(duì)事件命名，在對(duì)事件命名的時(shí)候，要注意不要與系統(tǒng)命名空間中的其它全局命名對(duì)象沖突；
?。?）事件是否要自動(dòng)恢復(fù)；
?。?）事件的初始狀態(tài)設(shè)置。
由于event對(duì)象屬于內(nèi)核對(duì)象，故進(jìn)程B可以調(diào)用OpenEvent函數(shù)通過對(duì)象的名字獲得進(jìn)程A中event對(duì)象的句柄，然后將這個(gè)句柄用于ResetEvent、SetEvent和WaitForMultipleObjects等函數(shù)中。此法可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)進(jìn)程的線程控制另一進(jìn)程中線程的運(yùn)行，例如：
HANDLE hEvent=OpenEvent(EVENT_ALL_Access,true,"MyEvent");
ResetEvent(hEvent); |