線程同步--純理論

一谆级、線程需要相互通信的場景：

? 1.需要讓多個線程同時訪問一個共享資源夺英，同時不能破壞資源的完整性

? 2.一個線程需要通知其他線程某項任務已經(jīng)完成

二棚壁、同步機制性能比較

? ? ? ? 后續(xù)添加

三齿尽、原子訪問：Interlocked系列函數(shù)

? 1.以原子方式進行遞增（或遞減）

? ? ? LONG InterlockedExchangedAdd（ ? ? ? ? ? ? PLONG volatile plAddend，? ? //volatile：告訴編譯器該變量可能被應用程序以外的其他東西修改亮元；不要對這個變量進行任何形式的優(yōu)化 ? ? ? ? ? ? LONG llIncrement）；? ? ? ? ? ? //增量（若遞減唠摹，傳遞負值）

? ? ? ? ? ? LONGLONG InterlockedExchangedAdd64（ ? ? ? ? ? PLONGLONG volatile plAddend爆捞， ? ? ? ? ? ? LONGLONG llIncrement）； ? ? ? ? //若想用原子方式給一個值加一（或減一）

? ? LONG InterlockedIncrement(PLONG plAddend)? ? //++勾拉，參數(shù)為地址 ? ? ? ? LONG InterlockedDecrement(PLONG plAddend)? ? //--

? 2.以原子方式交換兩個參數(shù)指定的值（可以是變量或指針）煮甥，在實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)鎖時常用

? ? ? LONG InterlockedExchanged（ ? ? ? ? ? ? PLONG volatile plTarget， ? ? ? ? ? ? LONG lValue）藕赞；

? ? ? ? ? ? ? LONGLONG InterlockedExchanged64（ ? ? ? ? ? ? PLONGLONG volatile plTarget成肘， ? ? ? ? ? ? LONGLONG lValue）；

? ? ? ? ? ? ? PVOID InterlockedExchangedPointer（ ? ? ? ? ? ? PVOID* volatile ppvTarget斧蜕， ? ? ? ? ? ? PVOID pvValue）双霍； ? ? ? ? //比較后旋轉(zhuǎn)（如果destination的值和比較參數(shù)相等，交換）

? ? ? ? ? ? ? PLONG InterlockedCompareExchanged（? ? ? ? ? ? //對32位系統(tǒng) ? ? ? ? ? ? PLONG plDestination批销， ? ? ? ? ? ? LONG lExchange, ? ? ? ? ? ? LONG lComparand）洒闸；

? ? ? PLONGLONG InterlockedCompareExchanged（ ? ? ? ? ? ? PLONGLONG pllDestination， ? ? ? ? ? ? LONGLONG llExchange, ? ? ? ? ? ? LONGLONG llComparand）均芽；//對32位系統(tǒng)

? ? ? PVOID InterlockedCompareExchangedPointer（ ? ? ? ? ? ? PVOID* ppvDestination丘逸， ? ? ? ? ? ? PVOID pvExchange， ? ? ? ? ? ? PVOID pvComparand）掀宋； //對64位系統(tǒng)

? ? 四深纲、高速緩存行

五、關鍵段

? 代碼劲妙。湃鹊。。

? ? CRITICAL_SECTION g_cs;

? ? ? ? EnterCriticalSectionThread(&g_cs);

? ? ? ? 操作部分代碼镣奋。涛舍。。

? ? LeaveCriticalSectionThread(&g_cs);

? ? 其他操作代碼唆途。富雅。掸驱。

? ? ? VOID InitializeCriticalSection(PCRITICAL_SECTION pcs); //初始化

? ? ? VOID DeleteCriticalSection(PCRITICAL_SECTION pcs);//清理

? ? ? ? ? VOID EnterCriticalSection(PCRITICAL_SECTION pcs);//進入關鍵段

? ? ? ? ? BOOL TryEnterCriticalSection(PCRITICAL_SECTION pcs);? ? //從來不會讓調(diào)用線程進入等待狀態(tài)，如果資源被其他線程訪問没佑，返回FALSE毕贼；否則返回TRUE，表明線程正在訪問資源蛤奢，返回TRUE的函數(shù)必須調(diào)用對應的LeaveCriticalSection鬼癣。

? ? ? ? ? VOID LeaveCriticalSection(PCRITICAL_SECTION pcs); //離開關鍵段

? ? ? BOOL InitializeCriticalSectionAndSpinCount（ ? ? ? ? ? ? PCRITICAL_SECTION pcs， ? ? ? ? ? ? DWORD dwSpinCount）啤贩；//在使用關鍵段的時候同時使用旋轉(zhuǎn)鎖待秃，初始化關鍵段

? ? ? ? ? DWORD InitialCriticalSectionCount（ ? ? ? ? PCRITICAL_SECTION pcs， ? ? ? ? DWORD dwSpinCount）痹屹；//改變關鍵段的旋轉(zhuǎn)次數(shù)

? ? InitializeCriticalSection和InitializeCriticalSectionAndSpinCount比較：

? ? InitializeCriticalSectionAndSpinCount函數(shù)會先嘗試用旋轉(zhuǎn)鎖來獲得對資源的訪問權章郁。dwSpinCount是循環(huán)的次數(shù)，在單處理機上志衍，會忽略dwSpinCount（其值為0）暖庄。用來保護進程堆的關鍵段所使用的循環(huán)次數(shù)大約為4000。

? ? ? ? 六楼肪、Slim 讀/寫鎖

? ? ? ? 這個方法讓多個讀取者線程在同一時刻訪問共享資源是可行的培廓，但是寫入者線程是獨占對資源的訪問權。

? ? VOID InitializeSRWLock(PSRWLOCK SRWLock);//初始化SRWLock結(jié)構(gòu)

? //不存在銷毀SRWLOCK的函數(shù)春叫，系統(tǒng)自動對其進行清理

? //寫入者

? ? VOID AcquireSRWLockExclusive（PSRWLOCK SRWLock）肩钠； //嘗試獲得對被保護的資源的獨占訪問權

? ? ? ? VOID ReleaseSRWLockExcRellusive（PSRWLOCK SRWLock）；//資源更新等操作完成后暂殖，解除對資源的鎖定

? ? //讀取者

? ? VOID AcquireSRWLockShared（PSRWLOCK SRWLock）蔬将；//獲得訪問權（非獨占）?

? VOID ReleaseSRWLockShared（PSRWLOCK SRWLock）；//解除訪問

Slim讀寫鎖和關鍵段對比：

? ? 1.不存在類似TryEnterCriticalSection的函數(shù)央星，這就導致了霞怀，如果鎖已經(jīng)被占用，那么調(diào)用AcquireSRWLockExclusive或AcquireSRWLockShared會阻塞調(diào)用線程莉给。

? ? 2.不能遞歸地獲得SRWLOCK毙石。也就是說，一個線程不能為了多次寫入資源而多次鎖定資源颓遏，然后再多次調(diào)用ReleaseSRWLockExcRellusive或ReleaseSRWLockShared來釋放對資源的綁定

? 七徐矩、條件變量（常用于生產(chǎn)者消費者問題）

? ? ? ? 如果讀取者線程沒有數(shù)據(jù)可讀，那么它應該將鎖釋放并等待叁幢，直到寫入者線程產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)為止滤灯； ? ? 如果接受寫入者線程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已滿，那么寫入者線程應該釋放鎖并進入睡眠狀態(tài)，知道讀取者線程把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清空為止鳞骤。

? //讓線程以原子方式把鎖釋放并將自己阻塞窒百，直到某個條件成立為止 ? ? BOOL SleepConditionVariableCS（? ? ? ? //關鍵段 ? ? ? ? PCONDITION_VARIABLE pConditionVariable，? ? //已初始化的條件變量豫尽。調(diào)用線程等待該條件變量 ? ? ? ? PCRITICAL_SECTION pCriticalSection篙梢， ? ? ? ? DWORD dwMilliseconds）；

? BOOL SleepConditionVariableSRW（ ? ? ? ? PCONDITION_VARIABLE pConditionVariable美旧，? ? ? ? ? ? PSRWLOCK pSRWLock渤滞， ? ? ? ? DWORD dwMilliseconds， ? ? ? ? ULONG Flags）榴嗅；? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //Flags用來指定一旦條件變量被觸發(fā)妄呕，希望線程以什么方式來得到鎖。寫入者為0嗽测，表示獨占資源訪問绪励；讀取者為CONDITION_VARIABLE_LOCKMODE_SHARED，表示希望返回共享資源的訪問论咏。 ? ? //喚醒 ? ? VOID WakeConditionVariable（ ? ? ? ? PCONDITION_VARIABLE ConditionVariable）； ? ? VOID WakeAllConditionVariable（ ? ? ? ? PCONDITION_VARIABLE ConditionVariable）颁井；

八厅贪、內(nèi)核對象

? ? 1.等待函數(shù)：

WaitForSingleObject（HANDLE hObject，DWORD dwMilliseseconds）雅宾；

? ? ? ? ? ? WaitForMultipleObjects（DWORD dwCount养涮，CONST HANDLE* phObjects，BOOL bWaitAll眉抬，DWORD dwMilliseconds）贯吓；

dwMilliseconds常傳INFINITE，但要注意死鎖蜀变。

? ? 2.事件

? ? ? ? 創(chuàng)建：CreateEvent和CreateEventEx

觸發(fā)：SetEvent

? ? ? ? 未觸發(fā)：ResetEvent

? ? 3.可等待的計時器

? ? ? 創(chuàng)建：CreateWaitableTimer

? ? ? 得到已存在的可等待計時器句柄：OpenWaitableTimer

? ? ? 觸發(fā)：SetWaitableTimer

4.信號量

? ? ? ? ? ? 創(chuàng)建：CreateSemaphore和CreateSemaphoreEx

? ? ? ? ? ? 觸發(fā)：當前資源計數(shù)大于0

? ? 得到句柄：OpenSemaphore

5.互斥量內(nèi)核對象

? ? 線程ID為0（無效線程ID）悄谐，那么該互斥量不為任何線程所占用，它處于觸發(fā)狀態(tài)

? ? 如果ID非0库北，那么有一個線程已經(jīng)占用了互斥量爬舰，它處于未觸發(fā)狀態(tài)

? ? 創(chuàng)建：CreateMutex和CreateMutexEx

? ? 另一個進程得到句柄：OpenMutex