多個線程操作相同的數據時，一般是需要按順序訪問的，否則會引導數據錯亂，無法控制數據，變成隨機變量。為解決這個問題，就需要引入互斥變量，讓每個線程都按順序地訪問變量。這樣就需要使用EnterCriticalSection和LeaveCriticalSection函數
有人比如的很形象：
就像上廁所：
門鎖了，就等著，等到別人出來了，進去鎖上，然后該干什么干什么，干完了，把門打開
門沒鎖，就進去，鎖上，然后該干什么干什么，干完了，把門打開
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多線程中用來確保同一時刻只有一個線程操作被保護的數據
InitializeCriticalSection(&cs);//初始化臨界區
EnterCriticalSection(&cs);//進入臨界區
//操作數據
MyMoney*=10;//所有訪問MyMoney變量的程序都需要這樣寫Enter.. Leave...
LeaveCriticalSection(&cs);//離開臨界區
DeleteCriticalSection(&cs);//刪除臨界區
實際遇到的問題：如多線程加載紋理過程中遇到的問題
step1.創建全局互斥變量，并初始化
static CRITICAL_SECTION gs_TextureLoadingCS; //全局互斥變量
static std::vector<CHRTextureLoadingReq> gs_TextureLoadingReqs; //全局紋理容器命令
CHRTextureMgrInstance::CHRTextureMgrInstance()
{
InitializeCriticalSection( &gs_TextureLoadingCS );
}
CHRTextureMgrInstance::~CHRTextureMgrInstance()
{
DeleteCriticalSection( &gs_TextureLoadingCS );
}
step2.開啟加載紋理多線程
BOOL CHRTextureMgrInstance::StartTextureLoadingThread()
{
gs_bTextureMgrWillDestroy = FALSE;
gs_bTextureLoadingThreadTerminated = FALSE;
//InitializeCriticalSection( &gs_TextureLoadingCS );
_beginthread( TextureLoadingThread, NULL, GetHREngine()->GetRenderer()->GetRealDevice() ); //開啟加載紋理線程
return TRUE;
}
void TextureLoadingThread(void* p)
{
// LPDIRECT3DDEVICE8 pD3DDevice = (LPDIRECT3DDEVICE8)p;
IHRRenderer* RI = GetHREngine()->GetRenderer();
// 當主線程要結束了
while( !gs_bTextureMgrWillDestroy )
{
CHRTextureLoadingReq req;
BOOL bHasReq = FALSE;
EnterCriticalSection( &gs_TextureLoadingCS ); //進入臨界區
if( gs_TextureLoadingReqs.size() > 0 ) //操作，取出一個紋理加載
{
bHasReq = TRUE;
req = gs_TextureLoadingReqs[0];
gs_TextureLoadingReqs.erase( gs_TextureLoadingReqs.begin() );
}
LeaveCriticalSection( &gs_TextureLoadingCS ); //離開臨界區
if( bHasReq )
{
if( CreateTextureFromReq( RI, &req ) )
{
PostTextureLoadingAck( req );
}
}
Sleep( 1 );
}
// 這個線程結束了
gs_bTextureLoadingThreadTerminated = TRUE;
}
step2.讀取圖片并壓入容器，邊壓入，邊讀取
g_nGlobalTextures[eFootprint] = pMgr->RegisterTexture( "Data\\Textures\\Effect\\Footprint.tga", TRUE, 0, TRUE );
g_nGlobalTextures[eSmoke] = pMgr->RegisterTexture( "Data\\Textures\\Effect\\Smoke.tga", TRUE, 0, TRUE );
g_nGlobalTextures[eShadow] = pMgr->RegisterTexture( "Data\\Textures\\Effect\\Shadow.tga", TRUE, 0, TRUE );
g_nGlobalTextures[eHitFlash] = pMgr->RegisterTexture( "Data\\Textures\\Effect\\HitFlash.tga", TRUE, 0, TRUE );
g_nGlobalTextures[eElectric] = pMgr->RegisterTexture( "Data\\Textures\\Effect\\LightingRed.tga", TRUE, 0, TRUE );
BOOL PostTextureLoadingReq( CHRTextureLoadingReq& req )
{
EnterCriticalSection( &gs_TextureLoadingCS );
gs_TextureLoadingReqs.push_back( req );
LeaveCriticalSection( &gs_TextureLoadingCS );
return TRUE;
}
舉個簡單的例子：
#include "stdafx.h"
#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <process.h>
using std::cout;
using std::endl;
CRITICAL_SECTION cs;
UINT n_AddValue = 0;
// first thread
void FirstThread( LPVOID lParam )
{
for( int i = 0; i < 100; i++ ){
EnterCriticalSection( &cs );
n_AddValue++;
cout << "n_AddValue in FirstThread is "<<n_AddValue <<endl;
LeaveCriticalSection( &cs );
}
}
// second thread
void SecondThread( LPVOID lParam )
{
for( int i = 0; i < 100; i++ ){
EnterCriticalSection( &cs );
n_AddValue++;
cout << "n_AddValue in SecondThread is "<<n_AddValue <<endl;
LeaveCriticalSection( &cs );
}
}
void main()
{
InitializeCriticalSection( &cs );
HANDLE hThread[2];
hThread[0] = (HANDLE)_beginthread( FirstThread, 0, LPVOID(NULL) );
hThread[1] = (HANDLE)_beginthread( SecondThread, 0, LPVOID(NULL) );
// 等待線程返回
WaitForMultipleObjects( 2, hThread, true, INFINITE );
DeleteCriticalSection( &cs );
system("pause");
}
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臨界區的理解：
理解EnterCriticalSection 臨界區
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比如說我們定義了一個共享資源dwTime[100]，兩個線程ThreadFuncA和ThreadFuncB都對它進行讀寫操作。當我們想要保證 dwTime[100]的操作完整性，即不希望寫到一半的數據被另一個線程讀取，那么用CRITICAL_SECTION來進行線程同步如下：
第一個線程函數：
DWORD WINAPI ThreadFuncA(LPVOID lp)
{
EnterCriticalSection(&cs);
...
// 操作dwTime
...
LeaveCriticalSection(&cs);
return 0;
}
寫出這個函數之后，很多初學者都會錯誤地以為，此時cs對dwTime進行了鎖定操作，dwTime處于cs的保護之中。一個“自然而然”的想法就是——cs和dwTime一一對應上了。
這么想，就大錯特錯了。dwTime并沒有和任何東西對應，它仍然是任何其它線程都可以訪問的。如果你像如下的方式來寫第二個線程，那么就會有問題：
DWORD WINAPI ThreadFuncB(LPVOID lp)
{
...
// 操作dwTime
...
return 0;
}
當線程ThreadFuncA執行了EnterCriticalSection(&cs)，并開始操作dwTime[100]的時候，線程 ThreadFuncB可能隨時醒過來，也開始操作dwTime[100]，這樣，dwTime[100]中的數據就被破壞了。
為了讓CRITICAL_SECTION發揮作用，我們必須在訪問dwTime的任何一個地方都加上 EnterCriticalSection(&cs)和LeaveCriticalSection(&cs)語句。所以，必須按照下面的方式來寫第二個線程函數：
DWORD WINAPI ThreadFuncB(LPVOID lp)
{
EnterCriticalSection(&cs);
...
// 操作dwTime
...
LeaveCriticalSection(&cs);
return 0;
}
這樣，當線程ThreadFuncB醒過來時，它遇到的第一個語句是EnterCriticalSection(&cs)，這個語句將對cs變量進行訪問。如果這個時候第一個線程仍然在操作dwTime[100]，cs變量中包含的值將告訴第二個線程，已有其它線程占用了cs。因此，第二個線程的 EnterCriticalSection(&cs)語句將不會返回，而處于掛起等待狀態。直到第一個線程執行了 LeaveCriticalSection(&cs)，第二個線程的EnterCriticalSection(&cs)語句才會返回，并且繼續執行下面的操作。
這個過程實際上是通過限制有且只有一個函數進入CriticalSection變量來實現代碼段同步的。簡單地說，對于同一個 CRITICAL_SECTION，當一個線程執行了EnterCriticalSection而沒有執行LeaveCriticalSection的時候，其它任何一個線程都無法完全執行EnterCriticalSection而不得不處于等待狀態。
再次強調一次，沒有任何資源被“鎖定”，CRITICAL_SECTION這個東東不是針對于資源的，而是針對于不同線程間的代碼段的！我們能夠用它來進行所謂資源的“鎖定”，其實是因為我們在任何訪問共享資源的地方都加入了EnterCriticalSection和 LeaveCriticalSection語句，使得同一時間只能夠有一個線程的代碼段訪問到該共享資源而已（其它想訪問該資源的代碼段不得不等待）。
這就是使用一個CRITICAL_SECTION時的情況。你應該要知道，它并沒有什么可以同步的資源的“集合”。這個概念不正確。
如果是兩個CRITICAL_SECTION，就以此類推。
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雖然臨界區同步速度很快，但卻只能用來同步本進程內的線程，而不可用來同步多個進程中的線程。
MFC提供了很多功能完備的類，我用MFC實現了臨界區。MFC為臨界區提供有一個CCriticalSection類，使用該類進行線程同步處理是非常簡單的。只需在線程函數中用CCriticalSection類成員函數Lock（）和UnLock（）標定出被保護代碼片段即可。Lock（）后代碼用到的資源自動被視為臨界區內的資源被保護。UnLock后別的線程才能訪問這些資源。
posted on 2010-07-08 10:39
風輕云淡 閱讀(1833)
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C++