作者在 2006-08-23 17:56:00 发布以下内容
当有多个线程的时候,经常需要去同步这些线程以访问同一个数据或资源。例如,假设有一个程序,其中一个线程用于把文件读到内存,而另一个线程用于统计文件中的字符数。当然,在把整个文件调入内存之前,统计它的计数是没有意义的。但是,由于每个操作都有自己的线程,操作系统会把两个线程当作是互不相干的任务分别执行,这样就可能在没有把整个文件装入内存时统计字数。为解决此问题,你必须使两个线程同步工作。
存在一些线程同步地址的问题,Win32提供了许多线程同步的方式。在本节你将看到使用临界区、 互斥、信号量和事件来解决线程同步的问题。
1. 临界区
临界区是一种最直接的线程同步方式。所谓临界区,就是一次只能由一个线程来执行的一段代码。如果把初始化数组的代码放在临界区内,另一个线程在第一个线程处理完之前是不会被执行的。
在使用临界区之前,必须使用InitializeCriticalSection()过程来初始化它。
其声明如下:
存在一些线程同步地址的问题,Win32提供了许多线程同步的方式。在本节你将看到使用临界区、 互斥、信号量和事件来解决线程同步的问题。
1. 临界区
临界区是一种最直接的线程同步方式。所谓临界区,就是一次只能由一个线程来执行的一段代码。如果把初始化数组的代码放在临界区内,另一个线程在第一个线程处理完之前是不会被执行的。
在使用临界区之前,必须使用InitializeCriticalSection()过程来初始化它。
其声明如下:
procedure InitializeCriticalSection(var
lpCriticalSection参数是一个TRTLCriticalSection类型的记录,并且是变参。至于TRTLCriticalSection 是如何定义的,这并不重要,因为很少需要查看这个记录中的具体内容。只需要在lpCriticalSection中传递未初始化的记录,InitializeCriticalSection()过程就会填充这个记录。
注意Microsoft故意隐瞒了TRTLCriticalSection的细节。因为,其内容在不同的硬件平台上是不同的。在基于Intel的平台上,TRTLCriticalSection包含一个计数器、一个指示当前线程句柄的域和一个系统事件的句柄。在Alpha平台上,计数器被替换为一种Alpha-CPU 数据结构,称为spinlock。在记录被填充后,我们就可以开始创建临界区了。这时我们需要用EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()来封装代码块。这两个过程的声明如下:
注意Microsoft故意隐瞒了TRTLCriticalSection的细节。因为,其内容在不同的硬件平台上是不同的。在基于Intel的平台上,TRTLCriticalSection包含一个计数器、一个指示当前线程句柄的域和一个系统事件的句柄。在Alpha平台上,计数器被替换为一种Alpha-CPU 数据结构,称为spinlock。在记录被填充后,我们就可以开始创建临界区了。这时我们需要用EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()来封装代码块。这两个过程的声明如下:
procedure EnterCriticalSection(var lpCriticalSection:TRRLCriticalSection);stdcall;
procedure LeaveCriticalSection(var
procedure LeaveCriticalSection(var
正如你所想的,参数lpCriticalSection就是由InitializeCriticalSection()填充的记录。
当你不需要TRTLCriticalSection记录时,应当调用DeleteCriticalSection()过程,下面是它的声明:
2. 互斥
互斥非常类似于临界区,除了两个关键的区别:首先,互斥可用于跨进程的线程同步。其次,互斥能被赋予一个字符串名字,并且通过引用此名字创建现有互斥对象的附加句柄。
提示临界区与事件对象(比如互斥对象)的最大的区别是在性能上。临界区在没有线程冲突时,要用1 0 ~ 1 5个时间片,而事件对象由于涉及到系统内核要用400~600个时间片。
可以调用函数CreateMutex ( )来创建一个互斥量。下面是函数的声明:
lpMutexAttributes参数为一个指向TSecurityAttributtes记录的指针。此参数通常设为0,表示默认的安全属性。bInitalOwner参数表示创建互斥对象的线程是否要成为此互斥对象的拥有者。当此参数为False时, 表示互斥对象没有拥有者。
lpName参数指定互斥对象的名称。设为nil表示无命名,如果参数不是设为nil,函数会搜索是否有同名的互斥对象存在。如果有,函数就会返回同名互斥对象的句柄。否则,就新创建一个互斥对象并返回其句柄。
当使用完互斥对象时,应当调用CloseHandle()来关闭它。
在程序中使用WaitForSingleObject()来防止其他线程进入同步区域的代码。此函数声明如下:
这个函数可以使当前线程在dwMilliseconds指定的时间内睡眠,直到hHandle参数指定的对象进入发信号状态为止。一个互斥对象不再被线程拥有时,它就进入发信号状态。当一个进程要终止时,它就进入发信号状态。dwMilliseconds参数可以设为0,这意味着只检查hHandle参数指定的对象是否处于发信号状态,而后立即返回。dwMilliseconds参数设为INFINITE,表示如果信号不出现将一直等下去。
这个函数的返回值如下
WaitFor SingleObject()函数使用的返回值
返回值 含义
WAIT_ABANDONED 指定的对象是互斥对象,并且拥有这个互斥对象的线程在没有释放此对象之前就已终止。此时就称互斥对象被抛弃。这种情况下,这个互斥对象归当前线程所有,并把它设为非发信号状态
WAIT_OBJECT_0 指定的对象处于发信号状态
WAIT_TIMEOUT等待的时间已过,对象仍然是非发信号状态再次声明,当一个互斥对象不再被一个线程所拥有,它就处于发信号状态。此时首先调用WaitForSingleObject()函数的线程就成为该互斥对象的拥有者,此互斥对象设为不发信号状态。当线程调用ReleaseMutex()函数并传递一个互斥对象的
当你不需要TRTLCriticalSection记录时,应当调用DeleteCriticalSection()过程,下面是它的声明:
procedure DeleteCriticalSection(var
2. 互斥
互斥非常类似于临界区,除了两个关键的区别:首先,互斥可用于跨进程的线程同步。其次,互斥能被赋予一个字符串名字,并且通过引用此名字创建现有互斥对象的附加句柄。
提示临界区与事件对象(比如互斥对象)的最大的区别是在性能上。临界区在没有线程冲突时,要用1 0 ~ 1 5个时间片,而事件对象由于涉及到系统内核要用400~600个时间片。
可以调用函数CreateMutex ( )来创建一个互斥量。下面是函数的声明:
function
lpMutexAttributes参数为一个指向TSecurityAttributtes记录的指针。此参数通常设为0,表示默认的安全属性。bInitalOwner参数表示创建互斥对象的线程是否要成为此互斥对象的拥有者。当此参数为False时, 表示互斥对象没有拥有者。
lpName参数指定互斥对象的名称。设为nil表示无命名,如果参数不是设为nil,函数会搜索是否有同名的互斥对象存在。如果有,函数就会返回同名互斥对象的句柄。否则,就新创建一个互斥对象并返回其句柄。
当使用完互斥对象时,应当调用CloseHandle()来关闭它。
在程序中使用WaitForSingleObject()来防止其他线程进入同步区域的代码。此函数声明如下:
function
这个函数可以使当前线程在dwMilliseconds指定的时间内睡眠,直到hHandle参数指定的对象进入发信号状态为止。一个互斥对象不再被线程拥有时,它就进入发信号状态。当一个进程要终止时,它就进入发信号状态。dwMilliseconds参数可以设为0,这意味着只检查hHandle参数指定的对象是否处于发信号状态,而后立即返回。dwMilliseconds参数设为INFINITE,表示如果信号不出现将一直等下去。
这个函数的返回值如下
WaitFor SingleObject()函数使用的返回值
返回值 含义
WAIT_ABANDONED 指定的对象是互斥对象,并且拥有这个互斥对象的线程在没有释放此对象之前就已终止。此时就称互斥对象被抛弃。这种情况下,这个互斥对象归当前线程所有,并把它设为非发信号状态
WAIT_OBJECT_0 指定的对象处于发信号状态
WAIT_TIMEOUT等待的时间已过,对象仍然是非发信号状态再次声明,当一个互斥对象不再被一个线程所拥有,它就处于发信号状态。此时首先调用WaitForSingleObject()函数的线程就成为该互斥对象的拥有者,此互斥对象设为不发信号状态。当线程调用ReleaseMutex()函数并传递一个互斥对象的
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