c++多线程同步（1）

此篇讨论一下c++中的线程同步。

线程同步方式：

    临界区

    事件

    互斥量

   信号量

为什么要线程同步？

       从之前的讨论及实际的项目中，可以看到线程同步给我们带来了很多便利性，但是多线程也同时给我们带来了很多麻烦：一方面，在开发调试阶段带来了很大的难度；另一方面，则需要考虑资源访问的一致性原则。因为在程序中使用多线程的时候，每一个线程并不会各行各事，每个线程之间必然会存在一些联系。如果两个或者多个线程访问同一个独占性的系统资源，这样会导致系统错误。

下面对实现线程同步的几种方法分别介绍

（1） 临界区

临界区是一段独占对某些共享资源的访问代码，在任意时刻只允许一个线程对共享资源访问。如果有多个线程试图同时访问临界区，那么只有一个线程进入临界区，其他试图访问临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开，其他线程可以继续抢占临界区。

       需要说明的是，在使用临界区时，一般不允许其运行时间过长，因为只要进入临界区的线程不离开，其他视图进入此临界区的线程都会挂起，进入等待状态，因此这样在一定程度上影响程序的性能。因此，不要使临界区一直处于未释放的状态。

     还需要注意的是，虽然临界区同步速度比较快，但是只能用来同步本进程内的线程，而不能跨进程同步。

     MFC中，有一个CCriticalSection类，此类中有两个方法Lock和UnLock，只需要在需要同步的代码前后假如这两个函数，就可以实现临界区资源。

     例子如下（部分代码）：

CCriticalSection critical_section;
char g_array[10];

UINT WriteW(LPVOID pParam)
{
	CEdit *pEdit = (CEdit *)pParam;
	pEdit->SetWindowText(" ");
	critical_section.Lock();//锁定临界区

	for (int i=0; i<10; i++)
	{
		g_array[i]='W';
		pEdit->SetWindowText(g_array);
		Sleep(1000);
	}
	critical_section.Unlock();
	return 0;
}
UINT WriteD(LPVOID pParam)
{
	CEdit *pEdit = (CEdit *)pParam;
	pEdit->SetWindowText(" ");
	critical_section.Lock();
	
	for (int i=0; i<10; i++)
	{
		g_array[i]='D';
		pEdit->SetWindowText(g_array);
		Sleep(1000);
	}
	critical_section.Unlock();
	return 0;

}

创建线程：

void CMthread8Dlg::OnWritew() 
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
	CWinThread *pWriteW = AfxBeginThread((AFX_THREADPROC)WriteW,
										&m_ctrW,
										THREAD_PRIORITY_NORMAL,
										0,
										CREATE_SUSPENDED);
	pWriteW->ResumeThread();
}

void CMthread8Dlg::OnWrited() 
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
	CWinThread *pWriteD = AfxBeginThread((AFX_THREADPROC)WriteD,
										&m_ctrD,
										THREAD_PRIORITY_NORMAL,
										0,
										CREATE_SUSPENDED);
	pWriteD->ResumeThread();
}

执行结果：

从执行结果看，读的线程只能等到写的线程从临界区出来后才能访问临界区。

（2） 事件

  实例参见本博客：c++CreateEvent函数在多线程中使用及实例
  此实例中采用CreateEvent 事件函数实现多线程同步的。

  也可以采用MFC中的CEvent类实现多线程同步。   

部分代码如下：

CEvent event;
char g_array[10];

UINT WriteW(LPVOID pParam)
{
	CEdit *pEdit = (CEdit *)pParam;
	pEdit->SetWindowText(" ");

	for (int i=0; i<10; i++)
	{
		g_array[i] = 'W';
		pEdit->SetWindowText(g_array);
		Sleep(200);
	}
	event.SetEvent();
	return 0;
}	
UINT WriteD(LPVOID pParam)
{
	CEdit *pEdit = (CEdit *)pParam;
	pEdit->SetWindowText(" ");
	WaitForSingleObject(event,INFINITE);
	for (int i=0; i<10; i++)
	{
		g_array[i] = 'W';
		pEdit->SetWindowText(g_array);
		Sleep(200);
	}
	return 0;
}

创建线程的代码和临界区中显示的代码一样。

主要通过WaitForSingleObject函数实现多线程的同步。此函数等待上一个线程释放事件，即事件变成有信号状态时，才执行此线程下面的程序。