互斥同步-凯发app官方网站

四种进程或线程同步互斥的控制方法
1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。
2、互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。
3、信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。
4、事 件:用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始。

临界区（critical section）

保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。如果有多个线程试图同时访问临界区，那么 在有一个线 程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式操 作共享资源的目的。
临界区包含两个操作原语：
entercriticalsection（） 进入临界区
leavecriticalsection（） 离开临界区
entercriticalsection（） 语句执行后代码将进入临界区以后无论发生什么，必须确保与之匹配的 leavecriticalsection（）都能够被执行到。否则临界区保护的共享资源将永远不会被释放。虽然临界区同步速度很快，但却只能用来同步本 进程内的线程，而不可用来同步多个进程中的线程。
mfc提供了很多功能完备的类，我用mfc实现了临界区。mfc为临界区提供有一个 ccriticalsection类，使用该类进行线程同步处理是 非常简单的。只需在线程函数中用ccriticalsection类成员函数lock（）和unlock（）标定出被保护代码片段即可。lock（）后代 码用到的资源自动被视为临界区内的资源被保护。unlock后别的线程才能访问这些资源。
互斥量（mutex）

互斥量跟临 界区很相似，只有拥有互斥对象的线程才具有访问资源的权限，由于互斥对象只有一个，因此就决定了任何情况下此共享资源都不会同时被多个线程 所访问。当前占据资源的线程在任务处理完后应将拥有的互斥对象交出，以便其他线程在获得后得以访问资源。互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同 一应用程序不同线程中实现资源的安全共享，而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。

互斥量包含的几个操作原语：
createmutex（） 创建一个互斥量
openmutex（） 打开一个互斥量
releasemutex（） 释放互斥量
waitformultipleobjects（） 等待互斥量对象

同样mfc为互斥量提供有一个cmutex类。使用cmutex类实现互斥量操作非常简单，但是要特别注意对cmutex的构造函数的调用
cmutex( bool binitiallyown = false, lpctstr lpszname = null, lpsecurity_attributes lpsaattribute = null)
不用的参数不能乱填，乱填会出现一些意想不到的运行结果。
信号量（semaphores）

信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同，信号允许多个线程同时使用共享资源，这与操作系统中的pv操作相同。它指出了同时访问共享 资源的线程 最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。在用createsemaphore（）创建信号量 时即要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数，每增加一个线程对共享资源的访问，当前可用资源计数 就会减1，只要当前可用资源计数是大于0的，就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目， 不能在允许其他线程的进入，此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后，应在离开的同时通过releasesemaphore（）函数将当前可 用资源计数加1。在任何时候当前可用资源计数决不可能大于最大资源计数。
pv操作及信号量的概念都是由荷兰科学家e.w.dijkstra提出的。信号量s是一个整数，s大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数，但s小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。
p操作 申请资源：
（1）s减1；
（2）若s减1后仍大于等于零，则进程继续执行；
（3）若s减1后小于零，则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中，然后转入进程调度。
v操作 释放资源：
（1）s加1；
（2）若相加结果大于零，则进程继续执行；
（3）若相加结果小于等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程，然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。

信号量包含的几个操作原语：
createsemaphore（） 创建一个信号量
opensemaphore（） 打开一个信号量
releasesemaphore（） 释放信号量
waitforsingleobject（） 等待信号量
事件（event）

事件对象也可以通过通知操作的方式来保持线程的同步。并且可以实现不同进程中的线程同步操作。
信号量包含的几个操作原语：
createevent（） 创建一个信号量
openevent（） 打开一个事件
setevent（） 回置事件
waitforsingleobject（） 等待一个事件
waitformultipleobjects（）　　　　　　　　 等待多个事件
waitformultipleobjects 函数原型：
waitformultipleobjects（
in dword ncount, // 等待句柄数
in const handle *lphandles, //指向句柄数组
in bool bwaitall, //是否完全等待标志
in dword dwmilliseconds //等待时间
）
参 数ncount指定了要等待的内核对象的数目，存放这些内核对象的数组由lphandles来指向。fwaitall对指定的这ncount个内核 对象的两种等待方式进行了指定，为true时当所有对象都被通知时函数才会返回，为false则只要其中任何一个得到通知就可以返回。 dwmilliseconds在这里的作用与在waitforsingleobject（）中的作用是完全一致的。如果等待超时，函数将返回 wait_timeout。
总结：
1． 互斥量与临界区的作用非常相似，但互斥量是可以命名的，也就是说它可以跨越进程使用。所以创建互斥量需要的资源更多，所以如果只为了在进程内部是用的话使 用临界区会带来速度上的优势并能够减少资源占用量。因为互斥量是跨进程的互斥量一旦被创建，就可以通过名字打开它。
2． 互斥量（mutex），信号灯（semaphore），事件（event）都可以被跨越进程使用来进行同步数据操作，而其他的对象与数据同步操作无关，但 对于进程和线程来讲，如果进程和线程在运行状态则为无信号状态，在退出后为有信号状态。所以可以使用waitforsingleobject来等待进程和 线程退出。
3． 通过互斥量可以指定资源被独占的方式使用，但如果有下面一种情况通过互斥量就无法处理，比如现在一位用户购买了一份三个并发访问许可的数据库系统，可以根 据用户购买的访问许可数量来决定有多少个线程/进程能同时进行数据库操作，这时候如果利用互斥量就没有办法完成这个要求，信号灯对象可以说是一种资源计数 器。