秒杀多线程第四篇一个经典的多线程同步问题

た入场券 2022-03-31 08:44 193阅读 0赞

上一篇《[秒杀多线程第三篇原子操作 Interlocked系列函数][Interlocked]》中介绍了原子操作在多进程中的作用，如今来个复杂点的。这个问题涉及到线程的同步和相互排斥，是一道很有代表性的多线程同步问题，假设能将这个问题搞清楚，那么对多线程同步也就打下了良好的基础。

程序描写叙述：

主线程启动10个子线程并将表示子线程序号的变量地址作为參数传递给子线程。子线程接收參数 \-> sleep(50) -> 全局变量\++ -> sleep(0) -> 输出參数和全局变量。

要求：

1．子线程输出的线程序号不能反复。

2．全局变量的输出必须递增。

以下画了个简单的示意图：

![1333971511_7614.PNG][]

分析下这个问题的考察点，主要考察点有二个：

1．主线程创建子线程并传入一个指向变量地址的指针作參数，因为线程启动需要花费一定的时间，所以在子线程依据这个指针訪问并保存数据前，主线程应等待子线程保存完成后才干修改该參数并启动下一个线程。这涉及到**主线程与子线程之间的同步**。

2．子线程之间会相互排斥的修改和输出全局变量。要求全局变量的输出必须递增。这涉及到**各子线程间的相互排斥**。

以下列出这个程序的基本框架，能够在此代码基础上进行修改和验证。

//经典线程同步相互排斥问题
    #include <stdio.h>
    #include <process.h>
    #include <windows.h>
    
    long g_nNum; //全局资源
    unsigned int __stdcall Fun(void *pPM); //线程函数
    const int THREAD_NUM = 10; //子线程个数
    
    int main()
    {
    	g_nNum = 0;
    	HANDLE  handle[THREAD_NUM];
    	
    	int i = 0;
    	while (i < THREAD_NUM) 
    	{
    		handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL);
    		i++;//等子线程接收到參数时主线程可能改变了这个i的值
    	}
    	//保证子线程已所有执行结束
    	WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);  
    	return 0;
    }
    
    unsigned int __stdcall Fun(void *pPM)
    {
    //因为创建线程是要一定的开销的，所以新线程并不能第一时间运行到这来
    	int nThreadNum = *(int *)pPM; //子线程获取參数
    	Sleep(50);//some work should to do
    	g_nNum++;  //处理全局资源
    	Sleep(0);//some work should to do
    	printf("线程编号为%d  全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum);
    	return 0;
    }

执行结果能够參考下列图示，强烈建议读者亲自试一试。

图1

![1333971546_3222.PNG][]

图2

![1333971570_5571.PNG][]

图3

![1333971597_5508.PNG][]

能够看出，执行结果全然是混乱和不可预知的。本系列将会运用Windows平台下各种手段包含关键段，事件，相互排斥量，信号量等等来解决问题并作一份全面的总结，敬请关注。

《[秒杀多线程第五篇 经典线程同步 关键段CS][_ _CS]》已经公布，欢迎參阅。

《[秒杀多线程第六篇 经典线程同步 事件Event][_ _Event]》已经公布，欢迎參阅。

《[秒杀多线程第七篇 经典线程同步 相互排斥量Mutex][_ _Mutex]》已经公布，欢迎參阅。

《[秒杀多线程第八篇 经典线程同步 信号量Semaphore][_ _Semaphore]》已经公布，欢迎參阅。

转载请标明出处，原文地址：[http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7442333][http_blog.csdn.net_morewindows_article_details_7442333]

[Interlocked]: http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7429155
[1333971511_7614.PNG]: https://img-my.csdn.net/uploads/201204/09/1333971511_7614.PNG
[1333971546_3222.PNG]: https://img-my.csdn.net/uploads/201204/09/1333971546_3222.PNG
[1333971570_5571.PNG]: https://img-my.csdn.net/uploads/201204/09/1333971570_5571.PNG
[1333971597_5508.PNG]: https://img-my.csdn.net/uploads/201204/09/1333971597_5508.PNG
[_ _CS]: http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7442639
[_ _Event]: http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7445233
[_ _Mutex]: http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7470936
[_ _Semaphore]: http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7481609
[http_blog.csdn.net_morewindows_article_details_7442333]: http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7442333