[Win32基礎]線程同步概述

線程：需要同步對象在某些時候進行同步操作。

基本原理

線程同步機制是為各線程能夠協同工作而設計的。同步是唯一保證共用資料持久的方法。

在同步過程中，兩最重要的概念是同步對象(Mutex,Semaphore,Event,CriticalSection)和等待函數((WaitForSingleObject(),WaitForMultipleObjects())。同步對象是記憶體中的變數，你可以像訪問一般的資料那樣來訪問他。

線上程同步過程中，需要先定義一個同步對象，同步對象一般具有兩種狀態：標誌的(置位，signaled)和未標誌的(未置位，nonsignaled)。線程根據是否已經完成操作將同步對象設定為標誌的或未標誌的。

而等待函數的功能是專門用於等待同步對象狀態改變。一個線程調用等待函數後執行會暫停，直到同步對象的狀態改變後，等待函數才會返回，線程才會繼續執行。等待函數分為“單對象”等待函數和“多個物件”等待函數。

小demo

/*執行個體中UseEvents先建立一個事件對象，然後建立了線程，建立完成線程後，經過一段時間，向記憶體中複製資料，然後再置位。被建立的線程EventFunction調用WaitForSingleObject函數等待事件置位，事件置位後，再讀取記憶體，再複位事件(使未置位).*/#include <windows.h>#include <stdio.h> /* 全域變數　*/HANDLE hEvent;// 用於同步BYTE lpSharedBuffer[16] = {0};// 共用記憶體/* 函式宣告　*/void UseEvents(void);DWORD WINAPI EventFunction(LPVOID lpParam); int main(){UseEvents();system("pause");return 0;} void UseEvents(void) { hEvent = CreateEvent( NULL,// 預設安全屬性TRUE,// 手工重設FALSE,// 初始為未置位的NULL// 未命名);if (hEvent == NULL) // 判斷是否建立成功{ printf("CreateEvent failed (%d)\n", GetLastError());return;} HANDLE hThread;for(int a=0;a<10;a++)// 建立線程{hThread = CreateThread(NULL, 0, EventFunction, NULL,0, NULL);     if (hThread == NULL)     {printf("CreateThread failed (%d)\n", GetLastError());    return;    }    Sleep(100); // 可以做一些其他處理}CopyMemory(lpSharedBuffer,"Event",lstrlen("Event"));// 向共用記憶體中複製資料SetEvent(hEvent);// 設定 Event 使ThreadFunction線程可以開始複製資料} //線程函數，讀共用記憶體DWORD WINAPI EventFunction(LPVOID lpParam) { // 等待，直到事件被置位DWORD dwWaitResult = WaitForSingleObject( hEvent,// Event 控制代碼INFINITE);// 無限等待if (dwWaitResult != WAIT_OBJECT_0) {printf("Wait error: %d\n", GetLastError()); return 0;}printf("%s\n",lpSharedBuffer);// 讀共用記憶體if (! ResetEvent(hEvent) ) // 重設事件{ printf("SetEvent failed (%d)\n", GetLastError());return 0;}return 1;}

 

線程同步的過程

同步對象與等待函數相互配合以實現線程同步。比如，線程A在進行某種操作前需要線程B為其準備好資料，那忙這種時候就需要線程同步。線程A會等待線程B的執行，直到需要的資料準備好。那麼使用同步對象和等待函數，其過程基本如下：

• 在需要進行線程同步的進程中定義某種同步對象，同步對象必需是全域的，以保證需要同步的線程A和B都可以訪問到同步對象。
• 開始時，線程A和B相互獨立地執行。
• 線程B在準備好線程A需要使用到的資料前，將同步對象置位"未標記的"，線程B在準備好線程A需要使用的資料後，改變同步對象的狀態，置為"標記的"。
• 線程A運行，直到需要線程B為其準備的資料時，調用等待函數。如果同步對象不是"標記的"，則一直等待到同步對象的狀態改變到"標記的"為止。同步對象被B設定為"標記的"後(表示線程B已經完成資料準備工作),等待函數才會返回，線程A繼續執行。
• 以此類推，迴圈往複。