閱讀本篇之前推薦閱讀以下姊妹篇: 《秒殺多線程第四篇一個(gè)經(jīng)典的多線程同步問(wèn)題》 《秒殺多線程第五篇經(jīng)典線程同步關(guān)鍵段CS》
前面介紹了關(guān)鍵段CS、事件Event在經(jīng)典線程同步問(wèn)題中的使用。本篇介紹用互斥量Mutex來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 互斥量也是一個(gè)內(nèi)核對(duì)象,它用來(lái)確保一個(gè)線程獨(dú)占一個(gè)資源的訪問(wèn)?;コ饬颗c關(guān)鍵段的行為非常相似,并且互斥量可以用于不同進(jìn)程中的線程互斥訪問(wèn)資源。使用互斥量Mutex主要將用到四個(gè)函數(shù)。下面是這些函數(shù)的原型和使用說(shuō)明。 第一個(gè) CreateMutex 函數(shù)功能:創(chuàng)建互斥量(注意與事件Event的創(chuàng)建函數(shù)對(duì)比) 函數(shù)原型: HANDLECreateMutex( LPSECURITY_ATTRIBUTESlpMutexAttributes, BOOLbInitialOwner, LPCTSTRlpName ); 函數(shù)說(shuō)明: 第一個(gè)參數(shù)表示安全控制,一般直接傳入NULL。 第二個(gè)參數(shù)用來(lái)確定互斥量的初始擁有者。如果傳入TRUE表示互斥量對(duì)象內(nèi)部會(huì)記錄創(chuàng)建它的線程的線程ID號(hào)并將遞歸計(jì)數(shù)設(shè)置為1,由于該線程ID非零,所以互斥量處于未觸發(fā)狀態(tài)。如果傳入FALSE,那么互斥量對(duì)象內(nèi)部的線程ID號(hào)將設(shè)置為NULL,遞歸計(jì)數(shù)設(shè)置為0,這意味互斥量不為任何線程占用,處于觸發(fā)狀態(tài)。 第三個(gè)參數(shù)用來(lái)設(shè)置互斥量的名稱,在多個(gè)進(jìn)程中的線程就是通過(guò)名稱來(lái)確保它們?cè)L問(wèn)的是同一個(gè)互斥量。 函數(shù)訪問(wèn)值: 成功返回一個(gè)表示互斥量的句柄,失敗返回NULL。
第二個(gè)打開(kāi)互斥量 函數(shù)原型: HANDLEOpenMutex( DWORDdwDesiredAccess, BOOLbInheritHandle, LPCTSTRlpName //名稱 ); 函數(shù)說(shuō)明: 第一個(gè)參數(shù)表示訪問(wèn)權(quán)限,對(duì)互斥量一般傳入MUTEX_ALL_ACCESS。詳細(xì)解釋可以查看MSDN文檔。 第二個(gè)參數(shù)表示互斥量句柄繼承性,一般傳入TRUE即可。 第三個(gè)參數(shù)表示名稱。某一個(gè)進(jìn)程中的線程創(chuàng)建互斥量后,其它進(jìn)程中的線程就可以通過(guò)這個(gè)函數(shù)來(lái)找到這個(gè)互斥量。 函數(shù)訪問(wèn)值: 成功返回一個(gè)表示互斥量的句柄,失敗返回NULL。
第三個(gè)觸發(fā)互斥量 函數(shù)原型: BOOLReleaseMutex (HANDLEhMutex) 函數(shù)說(shuō)明: 訪問(wèn)互斥資源前應(yīng)該要調(diào)用等待函數(shù),結(jié)束訪問(wèn)時(shí)就要調(diào)用ReleaseMutex()來(lái)表示自己已經(jīng)結(jié)束訪問(wèn),其它線程可以開(kāi)始訪問(wèn)了。
最后一個(gè)清理互斥量 由于互斥量是內(nèi)核對(duì)象,因此使用CloseHandle()就可以(這一點(diǎn)所有內(nèi)核對(duì)象都一樣)。
接下來(lái)我們就在經(jīng)典多線程問(wèn)題用互斥量來(lái)保證主線程與子線程之間的同步,由于互斥量的使用函數(shù)類似于事件Event,所以可以仿照上一篇的實(shí)現(xiàn)來(lái)寫出代碼:
運(yùn)行結(jié)果如下圖: 可以看出,與關(guān)鍵段類似,互斥量也是不能解決線程間的同步問(wèn)題。 聯(lián)想到關(guān)鍵段會(huì)記錄線程ID即有“線程擁有權(quán)”的,而互斥量也記錄線程ID,莫非它也有“線程擁有權(quán)”這一說(shuō)法。 答案確實(shí)如此,互斥量也是有“線程擁有權(quán)”概念的?!熬€程擁有權(quán)”在關(guān)鍵段中有詳細(xì)的說(shuō)明,這里就不再贅述了。另外由于互斥量常用于多進(jìn)程之間的線程互斥,所以它比關(guān)鍵段還多一個(gè)很有用的特性——“遺棄”情況的處理。比如有一個(gè)占用互斥量的線程在調(diào)用ReleaseMutex()觸發(fā)互斥量前就意外終止了(相當(dāng)于該互斥量被“遺棄”了),那么所有等待這個(gè)互斥量的線程是否會(huì)由于該互斥量無(wú)法被觸發(fā)而陷入一個(gè)無(wú)窮的等待過(guò)程中了?這顯然不合理。因?yàn)檎加媚硞€(gè)互斥量的線程既然終止了那足以證明它不再使用被該互斥量保護(hù)的資源,所以這些資源完全并且應(yīng)當(dāng)被其它線程來(lái)使用。因此在這種“遺棄”情況下,系統(tǒng)自動(dòng)把該互斥量?jī)?nèi)部的線程ID設(shè)置為0,并將它的遞歸計(jì)數(shù)器復(fù)置為0,表示這個(gè)互斥量被觸發(fā)了。然后系統(tǒng)將“公平地”選定一個(gè)等待線程來(lái)完成調(diào)度(被選中的線程的WaitForSingleObject()會(huì)返回WAIT_ABANDONED_0)。
下面寫二個(gè)程序來(lái)驗(yàn)證下: 第一個(gè)程序創(chuàng)建互斥量并等待用戶輸入后就觸發(fā)互斥量。第二個(gè)程序先打開(kāi)互斥量,成功后就等待并根據(jù)等待結(jié)果作相應(yīng)的輸出。詳見(jiàn)代碼: 第一個(gè)程序:
第二個(gè)程序:
運(yùn)用這二個(gè)程序時(shí)要先啟動(dòng)程序一再啟動(dòng)程序二。下面展示部分輸出結(jié)果: 結(jié)果一.二個(gè)進(jìn)程順利執(zhí)行完畢: 結(jié)果二.將程序一中//exit(0);前面的注釋符號(hào)去掉,這樣程序一在觸發(fā)互斥量之前就會(huì)因?yàn)閳?zhí)行exit(0);語(yǔ)句而且退出,程序二會(huì)收到WAIT_ABANDONED消息并輸出“擁有互斥量的進(jìn)程意外終止”: 有這個(gè)對(duì)“遺棄”問(wèn)題的處理,在多進(jìn)程中的線程同步也可以放心的使用互斥量。
最后總結(jié)下互斥量Mutex: 1.互斥量是內(nèi)核對(duì)象,它與關(guān)鍵段都有“線程所有權(quán)”所以不能用于線程的同步。 2.互斥量能夠用于多個(gè)進(jìn)程之間線程互斥問(wèn)題,并且能完美的解決某進(jìn)程意外終止所造成的“遺棄”問(wèn)題。
下一篇《秒殺多線程第八篇 經(jīng)典線程同步 信號(hào)量Semaphore》將介紹使用信號(hào)量Semaphore來(lái)解決這個(gè)經(jīng)典線程同步問(wèn)題。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處,原文地址:http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7470936 如果覺(jué)得本文對(duì)您有幫助,請(qǐng)點(diǎn)擊‘頂’支持一下,您的支持是我寫作最大的動(dòng)力,謝謝。 |
|