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决这些问题,Windows 提供了大量线程的同步方法,例如变量锁、临界区、信号量、事件对
象、互斥对象等。
1.互锁操作
一个或两个变量的互锁操作是最简单的同步原语。Win32 提供了 7 个具有线程安全性的
原子操作,具体介绍如下。
(1)InterlockedIncrement
函数 InterlockedIncrement 为指定的 32 位变量加一,并且对结果进行检查。该函数不允
许同一时间有大于一个的线程对变量进行访问。返回执行加一操作后的变量值。它的函数原
型如下:
LONG InterlockedIncrement(
LPLONG volatile lpAddend
);
函数中主要参数的意义如下。
o LpAddend :指向变量的指针。
(2 )InterlockedDecrement
函数 InterlockedDecrement 为指定的 32 位变量减一,并且对结果进行检查。该函数不允
许同一时间有大于一个的线程对变量进行访问。返回执行减一操作后的变量值。它的函数原
型如下:
LONG InterlockedDecrement(
LPLONG volatile lpAddend
);
函数中主要参数的意义如下。
o lpAddend :指向变量的指针。
(3 )InterlockedExchange
函数 InterlockedExchange 自动交换一对变量值。该函数不允许同一时间有多于一个的线
程对指定的变量进行访问。如果交换指针值,则调用函数 InterlockedExchangePointer 。返回
Target 指向的初值。函数 InterlockedExchange 的函数原型如下:
LONG InterlockedExchange(
LPLONG volatile Target;
LONG Value
);
函数中主要参数的意义如下。
o Target :要交换的变量指针。
o Value :Target 指向变量的新值。
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第 9 章 多线程
(4 )InterlockedExchangeAdd
函数 InterlockedExchangeAdd 为某个 32 位变量增加指定的值。该函数不允许同一时间有
多于一个的线程访问同一变量。返回参数 Addend 指向的初值。它的函数原型如下:
LONG InterlockedExchangeAdd (
LPLONG volatile Addend ;
LONG Value
);
函数中主要参数的意义如下。
o Addend :指向要进行加操作的变量指针。
o Value :要给参数 Addend 增加的值。
(5 )InterlockedExchangePointer
函数 InterlockedExchangePointer 将某个 32 位变量的值改为一个新值 。该函数不允许同一
时间有多于一个的线程访问同一变量。返回参数 Target 指向的初值。它的函数原型如下:
PVOID InterlockedExchangePointer(
PVOID volatile *Target;
PVOID Value
);
函数中主要参数的意义如下。
o Target :指向要进行操作的变量指针。
o Value :数 Addend 的新值。
(6 )InterlockedpareExchange
函数 InterlockedpareExchange 对指定的 32 位变量进行自动比较,根据比较结果决定
是否进行交换。该函数不允许同一时间有多于一个的线程访问同一变量。返回参数 Destination
指向的初值。它的函数原型如下:
LONG InterlockedpareExchange(
LPLONG volatile Destination;
LONG Exchange;
LONG perand
);
函数中主要参数的意义如下。
o Destination :目标值的地址。
o Exchange :指定交换值。
o perand :指定要和目标值比较的值。
(7 )InterlockedpareExchangePointer
函数 InterlockedpareExchangePointer 对指定的 32 位变量进行自动比较,然后决定是
否进行交换。该函数不允许同一时间有多于一个的线程访问同一变量。返回参数 Destination
指向的初值。它的函数原型如下:
PVOID InterlockedpareExchangePointer (
PVOID volatile *Destination;
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Visual C++ 6。0 程序设计从入门到精通
PVOID Exchange;
PVOID perand
);
函数中主要参数的意义如下。
o Destination :指向目标地址的指针。
o Exchange :指定交换值。
o perand :指定要和目标值比较的值。
互锁操作的使用方法非常简单,主线程和辅助线程对同一个全局变量进行操作,通过利
用 InterlockedIncrement 函数达到同步的目的。
2 .临界区(Critical Section)
临界区是一段程序代码,在任何时候都只能被一个线程使用。如果有多个线程同时访问
临界区,这时只能有一个线程进入,其他线程则等待,直到临界区被释放。与其他同步方法
不同的是,临界区只能在单个进程内使用。使用临界区的时候要避免长时间锁住一份资源。
进入临界区后必须尽快地离开,释放资源。如果是主线程(GUI 线程)要进入一个没有被释
放的临界区,将会出现错误。
(1)InitializeCriticalSection
在使用临界区之前,必须先进行初始化。可以调用 Win32 API 函数 InitializeCriticalSection
初始化一个临界区对象。它的函数原型如下:
VOID InitializeCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
);
函数中主要参数的意义如下。
o lpCriticalSection :指向临界区对象的指针。
(2 )DeleteCriticalSection
相应的,当需要释放临界区资源时,可以调用 Win32 API 函数 DeleteCriticalSection 来实
现,它的函数原型如下:
VOID DeleteCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
);
函数中主要参数的意义如下:
o lpCriticalSection :指向临界区对象的指针。
(3 )EnterCriticalSection
Win32 API 函数 EnterCriticalSection 等待直到得到临界区对象的使用权,当调用线程得到
临界区对象的使用权时,函数返回。它的函数原型如下:
VOID EnterCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
);
函数中主要参数的意义如下。
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第 9 章 多线程
o lpCriticalSection :指向临界区对象的指针。
(4 )LeaveCriticalSection
Win32 API 函数 LeaveCriticalSection 用来释放临界区的所有权,它的函数原型如下:
VOID LeaveCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
);
函数中主要参数的意义如下。
o lpCriticalSection :指向临界区对象的指针。
当速度要求较高,并且进程边界的资源不会被交叉使用的时候,通常采用 Critical Section
替代 Mutexes 。临界区不是一个核心对象,无法获知进入临界区的线程的状态,如果进入临
界区的线程处于死锁状态,没有释放临界资源,系统无法获知,而且没有办法释放该临界资
源。这个缺点在互斥器(Mutex )中得到了弥补。
(5 )CCriticalSection
CcriticalSection 是临界区在 MFC 中的相应的类。它的成员函数如表 9…5 所示。
表 9…5 CEvent 类的成员函数
函数名称 作用
CCriticalSection 构造函数,构造 CCriticalSection 对象
Lock 进入临界区
UnLock 离开临界区
3 .事件(Event )
事件(Event )是由 Windows 操作系统管理的同步对象。可以用于进程或线程的同步。一
个事件被创建后,只有激发状态和未激发状态两种状态,也称为发信号状态和未发信号状态。
事件包括手动重置事件和自动重置事件两种类型。手动重置事件被设置为激发状态后,
会唤醒所有等待的线程,而且一直保持激发状态,直到程序重新把它设置为未激发状态。自
动重置事件被设置为激发状态后,会唤醒一个等待中的线程,然后自动恢复为未激发状态。
所以用自动重置事件来同步两个线程比较理想。
(1)CreateEvent
通过调用 Win32API 函数 CreateEvent 来创建或者打开一个事件对象 。如果