VC++多線程同步(一)Mutex互斥量-創(chuàng)新互聯(lián)

一、同步機制的引入目的是為了解決三個主要問題

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1為了控制線程之間共享資源的同步訪問,保證共享資源的完整性.(比如一個線程正在更新一個數(shù)據(jù),而另外一個線程正在讀取該數(shù)據(jù),那么就不知道該數(shù)據(jù)是新的還是舊的,為了避免這種狀況的發(fā)生)

2確保線程之間的動作，以制定的次序發(fā)送，例如一個線程的觸發(fā)，需要另外一個線程的結(jié)果，作為條件。

3為了控制某一個共享資源的大訪問量，例如我們同時只能處理5個客戶的請求，這時候，我們需要放到隊列進行等待。

二、同步概念就是等待

WIN32 提供了API 等待函數(shù)

DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds);

參數(shù)1 :hHandle對象句柄. 可以制定一系列的對象,如

Event（事件）,Mutex(互斥),Seamphore(信號)Thread(線程)等

參數(shù)2:dwMilliseconds 定時時間間隔單位milliseconds(毫秒)

1如果指定一個非零值,函數(shù)處于等待狀態(tài),直到hHandle標(biāo)記的對象被觸發(fā), 或者時間到了.

2如果dwMilliseconds為0,對象沒有被觸發(fā)信號,函數(shù)不會進入一個等待狀態(tài),它立即返回.

3如果dwMilliseconds為INFINITE,對象被觸發(fā),信號,函數(shù)才會返回,大部分情況下只使用INFINITE這個宏.

這個函數(shù)是一個堵塞的函數(shù),意味著,只有這個函數(shù)運行完成才進行返回.因此他是一個同步的函數(shù).

返回值:

DWORD dw = WaitForSingleObject(hProcess,5000)

{

//在指定之間內(nèi),代表等待成功,觸發(fā)了對象。

case WAIT_OBJECT_0:

//相應(yīng)操作

break;

//等待時間結(jié)束,對象沒觸發(fā),沒有成功說明超時了

case WAIT_TIMEOUT:

//相應(yīng)操作

break;

//發(fā)生了一些錯誤 ,可以線程句柄是NULL

case WAIT_FAILED:

//相應(yīng)操作

break;

}

三、Mutex互斥量對象(同步對象)

作用:

1 用于確保一個線程獨占對于一個資源的訪問

2 包含一個使用計數(shù)器，線程ID，以及一個遞歸計數(shù)

3 線程的id用來標(biāo)識當(dāng)前占用這個互斥量的是系統(tǒng)中的哪個線程

4 遞歸計數(shù)器表示這個線程占用該互斥量的次數(shù)

5 互斥量是使用最為頻繁的內(nèi)核對象之一

主要是當(dāng)某個共享資源被某個,線程進行加鎖操作后,其他的線程就無法訪問該資源,進行讀寫.

1創(chuàng)建互斥量對象:

CreateMutex函數(shù)功能是建立互斥體對象,返回的就是這個對象

HANDLE CreateMutex(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, //指向安全屬性的指針

BOOL bInitialOwner //初始化互斥對象所有者

LPCTSTR lpName //指向互斥對象名的

)

參數(shù)1正常情況下使用NULL，如果我們使用跨進錯的訪問。

參數(shù)2 通常為FALSE,那么線程ID和遞歸計數(shù)器,都被設(shè)置為0.

參數(shù)3 指定互斥體對象名字,如果以及存在擁有這個,名字的一個事件,則打開現(xiàn)有的已命名互斥體,這個名字可能不予現(xiàn)有的事件,信號機,可等待計時器或文件映射相符。

通常用法:HANDLE Mutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NUKL);

2釋放互斥量對象:

ReleaseMutex函數(shù)

BOOL WINAPI ReleaseMutex(

HANDLE hMutex);

hMutex: 互斥對象的句柄

作用:這個函數(shù)會將對象的遞歸計數(shù)器減1,如果線程成功的等待了互斥量對象不止一次,那么線程必須調(diào)用release相同的次數(shù)

才能使對象的遞歸計數(shù)器變?yōu)?.當(dāng)遞歸計數(shù)器為0時,函數(shù)還將線程ID設(shè)為0,使互斥量處于觸發(fā)狀態(tài).

我們發(fā)現(xiàn)互斥量對象的遞歸計數(shù)器和id創(chuàng)建的時候就是0(也就是處于觸發(fā)狀態(tài)),那什么時候會增加使他非觸發(fā)狀態(tài).

3整個互斥量的操作流程: (加鎖和解鎖流程)

假設(shè)：有一個全局的文件指針,同時又有多個線程,需要對該文件指針進行讀寫,但是,為了保證資源的完整性,我們在同一時刻,

只允許一個線程進行讀寫操作。

加鎖:

為了獲得對被保護的資源的訪問權(quán),線程要調(diào)用一個等待函數(shù)并轉(zhuǎn)入前面創(chuàng)建的互斥量句柄,在內(nèi)部,等待函數(shù)會檢查線程ID是否為0(如果為0也就是觸發(fā)狀態(tài))如果為0，那么函數(shù)會把互斥量句柄中的線程ID設(shè)為當(dāng)前調(diào)用線程的ID,(只有這個加鎖的線程,才

允許對資源進行讀寫訪問操作。)并把遞歸計數(shù)器設(shè)為1,此時

互斥量就處于非觸發(fā)狀態(tài),對互斥量的線程id賦值和遞歸計數(shù)器增加,都是原子操作的,所謂的原子操作,就是指操作系統(tǒng)保證在完成原子操作之前,不進行線程的切換,然后當(dāng)前線程繼續(xù)運行。

解鎖:

假設(shè)某一個線程成功的得到了互斥量,線程就知道自己獨占了對受保護的資源的訪問權(quán), 那么任何視圖通過等待互斥量,來獲得

對資源的訪問權(quán)的線程,將進入等待狀態(tài),很重要的一點是:當(dāng)線程進入等待狀態(tài)后,是不消耗Cpu時鐘頻率的.當(dāng)獨占線程對資源

操作完后, 必須調(diào)用ReleaseMutex函數(shù)(釋放)來將互斥量的遞歸計數(shù)器減1 ,如果遞歸計數(shù)器的值為0的話,那么還會將線程id

設(shè)置為0，這樣互斥量又處于觸發(fā)狀態(tài)了。

互斥量的注意點:

1線程id和遞歸計數(shù)器遞增只能在wait(等待)函數(shù)中操作.

2必須要調(diào)用release函數(shù),否則會一直遞增導(dǎo)致死鎖。

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文章題目：VC++多線程同步(一)Mutex互斥量-創(chuàng)新互聯(lián)
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