Windows下的线程同步

今天药忘吃喽~ 2022-07-12 04:58 111阅读 0赞

总结一下Windows下的线程同步方法。

首先是WaitForSingleObject函数，每个方法都用到了。

DWORD WaitForSingleObject(
    　　HANDLE hHandle,
    　　DWORD dwMilliseconds
    );

参数  
hHandle  　　　　等待对象的 handle （代表一个核心对象）。在本例中，此为线程 handle 。  
dwMilliseconds  　等待的最长时间。时间终了，即使 handle 尚未成为激发状态，此函数还是要返回。此值可以是 0  
　　　　　　　　（代表立刻返回），也可以是 INFINITE 代表无穷等待。

1、信号量

HANDLE CreateSemaphore(
    　　LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes,
    　　LONG lInitialCount,
    　　LONG lMaximumCount,
    　　LPCTSTR lpName
    );

参数  
lpAttributes  　　　　　安全属性。如果是 NULL 就表示要使用默认属性。Windows 95 忽略这一参数。  
lInitialCount 　　　　　sem aphore 的初值。必须大于或等于 0，并且小于或等于 lMaxim umCount。  
lMaximumCount 　　　Sem aphore 的最大值 。 这也就是在同一时间内能够锁住 sem aphore 之线程的最多个数。  
lpName 　　　　　　　Sem aphore 的名称（一个字符串）。任何线程(或进程) 都可以根据这一名称引用 到这个       semaphore。这个值可以是 NULL ，意思是产生一 个没有名字的 sem aphore。

BOOL ReleaseSemaphore(
        HANDLE hSemaphore,
        LONG lReleaseCount,
        LPLONG lpPreviousCount
    );

参数  
hSemaphore　　　　　Sem aphore 的 handle 。  
lReleaseCount 　　　　Sem aphore 现值的增额。该值不可以是负值或 0。  
lpPreviousCount  　　　藉此传回 sem aphore 原来的现值。

#include <iostream>
    #include <time.h>
    #include <string>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    HANDLE msg;
    string goods;
    
    void delay()
    {
    	int k1 = rand()%30000+1;
    
    	while (k1)
    	{
    		int k2 = rand()%30000+1;;
    		while(k2)
    		{
    			k2--;
    		}
    		k1--;
    	}
    }
    
    DWORD WINAPI func1(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		WaitForSingleObject(msg,INFINITE);
    
    		string buff[5] = {"hello","friend","cool","good","greate"};
    		int index = rand()%5;
    		goods = buff[index];
    		cout<<"produce a msg"<<endl;
    		delay();
    		
    		ReleaseSemaphore(msg, 1, NULL);
    	}
    
    	return 0;
    }
    
    DWORD WINAPI func2(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		WaitForSingleObject(msg,INFINITE);
    
    		cout<<"consume a msg: "<<goods<<endl;
    		delay();
    		
    		ReleaseSemaphore(msg, 1, NULL);
    	}
    	return 0;
    }
    
    int main()
    {
    	srand(clock());
    
    	msg = CreateSemaphore(NULL,0,10,NULL);
    	ReleaseSemaphore(msg, 1, NULL);
    
    	DWORD TheadId1;
    	HANDLE handle1 = CreateThread(NULL, 0, func1, (LPVOID) 8, 0, &TheadId1);
    	if (handle1 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread1 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    
    	DWORD TheadId2;
    	HANDLE handle2 = CreateThread(NULL, 0, func2, (LPVOID) 8, 0, &TheadId2);
    	if (handle2 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread2 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    	WaitForSingleObject(handle1, INFINITE);
    	WaitForSingleObject(handle2, INFINITE);
    
    	CloseHandle(handle1);
    	CloseHandle(handle2);
    	CloseHandle(msg);
    	return 0;
    }

2、事件

HANDLE CreateEvent(
        LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,
        BOOL bManualReset,
        BOOL bInitialState,
        LPCTSTR lpName
    );

参数  
lpEventAttributes  　　　安全属性。NULL 表示使用默认属性。该属性在Windows 95 中会被忽略。  
bManualReset  　　　　如为 FALSE，表示这个 event 将在变成激发状态（因而唤醒一个线程）之后，自动重置（ reset）为非激发状态。如果是 TRUE，表示不会自动重置，必须靠程序操作（调用ResetEvent() ）才能将激发状态的 event 重置为非激发状态。  
bInitialState  　　　　　如为 TRUE ，表示这个 event 一开始处于激发状态。如为 FALSE ，则表示这个 event一开始处于非激发状态。  
lpName Event  　　　　对象的名称。任何线程或进程都可以根据这个文字名称，使用这一 event 对象。

#include <iostream>
    #include <time.h>
    #include <string>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    HANDLE msg;
    string goods;
    
    void delay()
    {
    	int k1 = rand()%30000+1;
    
    	while (k1)
    	{
    		int k2 = rand()%30000+1;;
    		while(k2)
    		{
    			k2--;
    		}
    		k1--;
    	}
    }
    
    DWORD WINAPI func1(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		WaitForSingleObject(msg, INFINITE);
    
    		string buff[5] = {"hello","friend","cool","good","greate"};
    		int index = rand()%5;
    		goods = buff[index];
    		cout<<"produce a msg"<<endl;
    		delay();
    
    		SetEvent(msg);
    	}
    
    	return 0;
    }
    
    DWORD WINAPI func2(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		WaitForSingleObject(msg, INFINITE);
    
    		cout<<"consume a msg: "<<goods<<endl;
    		delay();
    
    		SetEvent(msg);
    	}
    	return 0;
    }
    
    int main()
    {
    	srand(clock());
    
    	msg = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
    	SetEvent(msg);
    
    	DWORD TheadId1;
    	HANDLE handle1 = CreateThread(NULL, 0, func1, (LPVOID) 8, 0, &TheadId1);
    	if (handle1 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread1 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    
    	DWORD TheadId2;
    	HANDLE handle2 = CreateThread(NULL, 0, func2, (LPVOID) 8, 0, &TheadId2);
    	if (handle2 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread2 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    	WaitForSingleObject(handle1, INFINITE);
    	WaitForSingleObject(handle2, INFINITE);
    
    	CloseHandle(handle1);
    	CloseHandle(handle2);
    	CloseHandle(msg);
    	return 0;
    }

3、互斥量

HANDLE CreateMutex(
     LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
     BOOL bInitialOwner,
     LPCTSTR lpName
    );

参数  
lpMutexAttributes  　　　安全属性。NULL 表示使用默认的属性。这一指定在 Window s 95 中无效。  
bInitialOwner  　　　　　如果你希望“调用 CreateMutex() 的这个线程”拥有产生出来的 mu tex，就将此值设为 TRUE 。  
lpName 　　　　　　　　mu tex 的名称（一个字符串）。任何进程或线程都可以根据此名称使用这一 mu tex。 名称可以是任意字符串，只要不含反斜线（backslash，\\）即可。

BOOL ReleaseMutex(
     HANDLE hMutex
    );

参数  
hMutex       欲释放之 mu tex 的 handle 。

#include <iostream>
    #include <time.h>
    #include <string>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    HANDLE msg;
    string goods;
    
    void delay()
    {
    	int k1 = rand()%30000+1;
    
    	while (k1)
    	{
    		int k2 = rand()%30000+1;;
    		while(k2)
    		{
    			k2--;
    		}
    		k1--;
    	}
    }
    
    DWORD WINAPI func1(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		WaitForSingleObject(msg,INFINITE);
    
    		string buff[5] = {"hello","friend","cool","good","greate"};
    		int index = rand()%5;
    		goods = buff[index];
    		cout<<"produce a msg"<<endl;
    		delay();
    
    		ReleaseMutex(msg);
    	}
    
    	return 0;
    }
    
    DWORD WINAPI func2(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		WaitForSingleObject(msg,INFINITE);
    
    		cout<<"consume a msg: "<<goods<<endl;
    		delay();
    
    		ReleaseMutex(msg);
    	}
    	return 0;
    }
    
    int main()
    {
    	srand(clock());
    
    	msg = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
    
    	DWORD TheadId1;
    	HANDLE handle1 = CreateThread(NULL, 0, func1, (LPVOID) 8, 0, &TheadId1);
    	if (handle1 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread1 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    
    	DWORD TheadId2;
    	HANDLE handle2 = CreateThread(NULL, 0, func2, (LPVOID) 8, 0, &TheadId2);
    	if (handle2 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread2 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    	WaitForSingleObject(handle1, INFINITE);
    	WaitForSingleObject(handle2, INFINITE);
    
    	CloseHandle(handle1);
    	CloseHandle(handle2);
    	CloseHandle(msg);
    	return 0;
    }

4、临界区（线程执行无规律）

VOID InitializeCriticalSection(
     LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
    );

参数  
lpCriticalSection  　　　一 个 指 针 ， 指 向 欲 被 初 始 化 的CRITICAL\_SECTION 变量。这个变量应该在你的程序中定义。

VOID EnterCriticalSection(
     LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
    );

参数  
lpCriticalSection  　　　指向一个你即将锁定的 CRITICAL\_SECTION 变量。

VOID LeaveCriticalSection(
     LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
    );

参数  
lpCriticalSection   指向一个你即将解除锁定的 CRITICAL\_SECTION 变量。

#include <iostream>
    #include <time.h>
    #include <string>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    CRITICAL_SECTION msg;
    string goods;
    
    void delay()
    {
    	int k1 = rand()%30000+1;
    
    	while (k1)
    	{
    		int k2 = rand()%30000+1;;
    		while(k2)
    		{
    			k2--;
    		}
    		k1--;
    	}
    }
    
    DWORD WINAPI func1(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		EnterCriticalSection(&msg);
    
    		string buff[5] = {"hello","friend","cool","good","greate"};
    		int index = rand()%5;
    		goods = buff[index];
    		cout<<"produce a msg"<<endl;
    		delay();
    
    		LeaveCriticalSection(&msg);
    	}
    
    	return 0;
    }
    
    DWORD WINAPI func2(LPVOID p)
    {
    	while(1)
    	{
    		EnterCriticalSection(&msg);
    
    		cout<<"consume a msg: "<<goods<<endl;
    		delay();
    
    		LeaveCriticalSection(&msg);
    	}
    	return 0;
    }
    
    int main()
    {
    	//srand(clock());
    	InitializeCriticalSection(&msg);
    
    	DWORD TheadId1;
    	HANDLE handle1 = CreateThread(NULL, 0, func1, (LPVOID) 8, 0, &TheadId1);
    	if (handle1 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread1 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    
    	DWORD TheadId2;
    	HANDLE handle2 = CreateThread(NULL, 0, func2, (LPVOID) 8, 0, &TheadId2);
    	if (handle2 == false)
    	{
    		cerr<<"create thread2 fail"<<endl;
    		return -1;
    	}
    	WaitForSingleObject(handle1, INFINITE);
    	WaitForSingleObject(handle2, INFINITE);
    
    	CloseHandle(handle1);
    	CloseHandle(handle2);
    	DeleteCriticalSection(&msg);
    	
    	return 0;
    }