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深入浅出Win32多线程程序设计之线程通信.doc

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深入浅出Win32多线程程序设计之线程通信

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深入浅出 Win32 多线程程序设计之线程通信

简介

　　线程之间通信的两个基本问题是互斥和同步。

　　线程同步是指线程之间所具有的一种制约关系，一个线程的执行依赖另一

个线程的消息，当它没有得到另一个线程的消息时应等待，直到消息到达时才

被唤醒。

　　线程互斥是指对于共享的操作系统资源（指的是广义的"资源"，而不是

Windows 的.res 文件，譬如全局变量就是一种共享资源），在各线程访问时

的排它性。当有若干个线程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一

个线程去使用，其它要使用该资源的线程必须等待，直到占用资源者释放该资

源。

　　线程互斥是一种特殊的线程同步。

　　实际上，互斥和同步对应着线程间通信发生的两种情况：

　　（1）当有多个线程访问共享资源而不使资源被破坏时；

　　（2）当一个线程需要将某个任务已经完成的情况通知另外一个或多个线

程时。

　　在 WIN32 中，同步机制主要有以下几种：

　　（1）事件(Event);

　　（2）信号量(semaphore);

　　（3）互斥量(mutex);

　　（4）临界区(Critical section)。

　　全局变量

　　因为进程中的所有线程均可以访问所有的全局变量，因而全局变量成为

Win32 多线程通信的最简单方式。例如：

int var; //全局变量

UINT ThreadFunction(LPVOIDpParam)

{

　var = 0;

　while (var < MaxValue)

　{

　　//线程处理

　　::InterlockedIncrement(long*) &var);

　}

　return 0;

}

请看下列程序：

int globalFlag = false;

DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID n)

{

　Sleep(2000);

　globalFlag = true;

　return 0;

}

int main()

{

　HANDLE hThrd;

　DWORD threadId;

　hThrd = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc, NULL, 0,

&threadId);

　if (hThrd)

　{

　　printf("Thread launched\n");

　　CloseHandle(hThrd);

　}

　while (!globalFlag)

　;

　printf("exit\n");

}

　　上述程序中使用全局变量和 while 循环查询进行线程间同步，实际上，这

是一种应该避免的方法，因为：

　　（1）当主线程必须使自己与 ThreadFunc 函数的完成运行实现同步时，

它并没有使自己进入睡眠状态。由于主线程没有进入睡眠状态，因此操作系统

继续为它调度 C P U 时间，这就要占用其他线程的宝贵时间周期；

　　（2）当主线程的优先级高于执行 ThreadFunc 函数的线程时，就会发生

globalFlag 永远不能被赋值为 true 的情况。因为在这种情况下，系统决不会

将任何时间片分配给 ThreadFunc 线程。

　　事件

　　事件(Event)是 WIN32 提供的最灵活的线程间同步方式，事件可以处于激

发状态(signaled or true)或未激发状态(unsignal or false)。根据状态变迁

方式的不同，事件可分为两类：

　　（1）手动设置：这种对象只可能用程序手动设置，在需要该事件或者事

件发生时，采用 SetEvent 及 ResetEvent 来进行设置。

　　（2）自动恢复：一旦事件发生并被处理后，自动恢复到没有事件状态，

不需要再次设置。

　　创建事件的函数原型为：

HANDLE CreateEvent(

　LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,

　// SECURITY_ATTRIBUTES 结构指针，可为 NULL

　BOOL bManualReset,

　// 手动/自动

　// TRUE：在 WaitForSingleObject 后必须手动调用 ResetEvent

清除信号

　// FALSE：在 WaitForSingleObject 后，系统自动清除事件信号

　BOOL bInitialState, //初始状态

　LPCTSTR lpName //事件的名称

);

　　使用"事件"机制应注意以下事项：

　　（1）如果跨进程访问事件，必须对事件命名，在对事件命名的时候，要

注意不要与系统命名空间中的其它全局命名对象冲突；

　　（2）事件是否要自动恢复；

　　（3）事件的初始状态设置。

　　由于 event 对象属于内核对象，故进程 B 可以调用 OpenEvent 函数通过

对象的名字获得进程 A 中 event 对象的句柄，然后将这个句柄用于

ResetEvent、SetEvent 和 WaitForMultipleObjects 等函数中。此法可以实

现一个进程的线程控制另一进程中线程的运行，例如：

HANDLE

hEvent=OpenEvent(EVENT_ALL_ACCESS,true,"MyEvent");

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