多线程编程四-线程同步

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多线程编程之四——线程的同步

作者：韩耀旭

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八、线程的同步

虽然多线程能给我们带来好处，但是也有不少问题需要解决。例如，对于像磁盘驱动器这样独占性系统源，由于线程可以执行进程的任何代码段，且线程的运行是由系统调度自动完成的，具有一定的不确定性，此就有可能出现两个线程同时对磁盘驱动器进行操作，从而出现操作错误；又例如，对于银行系统的计算机说，可能使用一个线程来更新其用户数据库，而用另外一个线程来读取数据库以响应储户的需要，极有可能数据库的线程读取的是未完全更新的数据库，因为可能在读的时候只有一部分数据被更新过。

使隶属于同一进程的各线程协调一致地工作称为线程的同步。MFC提供了多种同步对象，下面我们只介最常用的四种：

z

z

z

z临界区（CCriticalSection） 事件（CEvent） 互斥量（CMutex） 信号量（CSemaphore）

通过这些类，我们可以比较容易地做到线程同步。

A、使用 CCriticalSection 类

当多个线程访问一个独占性共享资源时,可以使用“临界区”对象。任一时刻只有一个线程可以拥有临界区象，拥有临界区的线程可以访问被保护起来的资源或代码段，其他希望进入临界区的线程将被挂起等待，直拥有临界区的线程放弃临界区时为止，这样就保证了不会在同一时刻出现多个线程访问共享资源。 CCriticalSection类的用法非常简单，步骤如下：

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1.定义CCriticalSection类的一个全局对象（以使各个线程均能访问），如CCriticalSection

critical_section； 页码，2/92.在访问需要保护的资源或代码之前，调用CCriticalSection类的成员Lock（）获得临界区对象：

critical_section.Lock();

在线程中调用该函数来使线程获得它所请求的临界区。如果此时没有其它线程占有临界区对象，则调用Lock()的线程获得临界区；否则，线程将被挂起，并放入到一个系统队列中等待，直到当前拥有临界区的线程释放了临界区时为止。

3.访问临界区完毕后，使用CCriticalSection的成员函数Unlock()来释放临界区：

critical_section.Unlock();

再通俗一点讲，就是线程A执行到critical_section.Lock();语句时，如果其它线程(B)正在执行

critical_section.Lock();语句后且critical_section. Unlock();语句前的语句时，线程A就会等待，直到程B执行完critical_section. Unlock();语句，线程A才会继续执行。

下面再通过一个实例进行演示说明。

例程8 MultiThread8

1.建立一个基于对话框的工程MultiThread8，在对话框IDD_MULTITHREAD8_DIALOG中加入两个按钮

两个编辑框控件，两个按钮的ID分别为IDC_WRITEW和IDC_WRITED，标题分别为“写‘W’”和“写‘D’”；两个编辑框的ID分别为IDC_W和IDC_D，属性都选中Read-only；

2.在MultiThread8Dlg.h文件中声明两个线程函数：

UINT WriteW(LPVOID pParam);

UINT WriteD(LPVOID pParam);

3.使用ClassWizard分别给IDC_W和IDC_D添加CEdit类变量m_ctrlW和m_ctrlD；

4.在MultiThread8Dlg.cpp文件中添加如下内容：

为了文件中能够正确使用同步类，在文件开头添加：

#include "afxmt.h"

定义临界区和一个字符数组，为了能够在不同线程间使用，定义为全局变量：

CCriticalSection critical_section; char g_Array[10];

添加线程函数：

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UINT WriteW(LPVOID pParam)

{

CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam;

pEdit->SetWindowText("");

critical_section.Lock();

//锁定临界区，其它线程遇到critical_section.Lock();语句时要等待

//直至执行critical_section.Unlock();语句

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();

//锁定临界区，其它线程遇到critical_section.Lock();语句时要等待

//直至执行critical_section.Unlock();语句

for(int i=0;i<10;i++)

{

g_Array[i]=''D'';

pEdit->SetWindowText(g_Array);

Sleep(1000);

}

critical_section.Unlock();

return 0;

}

5.分别双击按钮IDC_WRITEW和IDC_WRITED，添加其响应函数：

void CMultiThread8Dlg::OnWritew()

{

CWinThread *pWriteW=AfxBeginThread(WriteW,

&m_ctrlW,

THREAD_PRIORITY_NORMAL,

0,

CREATE_SUSPENDED);

pWriteW->ResumeThread();

}

void CMultiThread8Dlg::OnWrited()

{

CWinThread *pWriteD=AfxBeginThread(WriteD,

&m_ctrlD,

THREAD_PRIORITY_NORMAL,

0,

CREATE_SUSPENDED);

pWriteD->ResumeThread();

}

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由于代码较简单，不再详述。编译、运行该例程，您可以连续点击两个按钮，观察体会临界类的作用。

B、使用 CEvent 类

CEvent 类提供了对事件的支持。事件是一个允许一个线程在某种情况发生时，唤醒另外一个线程的同步对象。例如在某些网络应用程序中，一个线程（记为A）负责监听通讯端口，另外一个线程（记为B）负责更用户数据。通过使用CEvent 类，线程A可以通知线程B何时更新用户数据。每一个CEvent 对象可以有两种状态：有信号状态和无信号状态。线程监视位于其中的CEvent 类对象的状态，并在相应的时候采取相应的操作。

在MFC中，CEvent 类对象有两种类型：人工事件和自动事件。一个自动CEvent 对象在被至少一个线程放后会自动返回到无信号状态；而人工事件对象获得信号后，释放可利用线程，但直到调用成员函数

ReSetEvent()才将其设置为无信号状态。在创建CEvent 类的对象时，默认创建的是自动事件。 CEvent 类各成员函数的原型和参数说明如下：

1、CEvent(BOOL bInitiallyOwn=FALSE,

BOOL bManualReset=FALSE,

LPCTSTR lpszName=NULL,

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttribute=NULL);

bInitiallyOwn:指定事件对象初始化状态，TRUE为有信号，FALSE为无信号；

bManualReset：指定 …… 此处隐藏：8417字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……