但是我有一个担心,当举旗时,4个线程至少有一个线程不在等待该旗子时【因为线程调度不可预知】,这样某个线程在某次命令中会不会多跑一圈?而那个掉队的线程就跑不了,导致死锁。
试验:把threadfunc改成下面的代码,即让SetEvent和WaitForSingleObject有个不确定的间隔。跑了七八下,结果都正确。但是再跑一下,死锁真的发生了。所以这个现象是比较难以重复的。
UINT WINAPI WriteNumberIntoFile(PVOID pParam){
//由于创建线程是要一定的开销的,所以新线程并不能第一时间执行到这来
int iNumber = *(int*)pParam+1;
SetEvent(hEventPtrParam);//触发事件
int iFileId = (iNumber+3)%iThreads;
while(iCurrTimes < iMaxTimes){
//通知主线程准备就绪
SetEvent(hEvents[iNumber-1]);
Sleep(rand()%100);
//等待主线程允许写
WaitForSingleObject(hSemaphore, INFINITE);
//如果条件不满足,不进行写操作,直接跳出循环
if(iCurrTimes >= iMaxTimes) break;
ofs[iFileId] << iNumber << " ";
iFileId = (iFileId+3)%iThreads;
}
cout << "ChildThread[" << iNumber << "] Exits" << endl;
return 0;
}
第三次尝试:
把Semaphore改成4个自动重置事件(Event)。打个比方,四个车道,每个车道一个车(线程),每个车道有自己的红绿灯(自动重置事件),灯变绿,车子跑起来,并且灯立即变红。这样不会出现某个车跑2圈,而另外的某车跑不了的情况。
尝试也成功了。但我认为这个可靠多了。缺点是多用了一些同步对象。但正确性总是第一位的。
#include <Windows.h>
#include <shlwapi.h>
#include <strsafe.h>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<string>
#include<iostream>
#include <fstream>
#include <process.h>
using namespace std;
#pragma comment(lib,"Shlwapi.lib")
const int iThreads = 4;//线程个数
//HANDLE hSemaphoreNotifyChilds;//主线程通知子线程的“交通信号灯”
HANDLE hEventNotifyChilds[iThreads];//主线程通知子线程开始写
HANDLE hEventPtrParam;//用于主线程和子线程之间的同步(传递i的值)
HANDLE hEventNotifyMain[iThreads] = {0};//自动置位事件,用于子线程通知主线程
ofstream ofs[iThreads];//四个输出文件流
int iMaxTimes = 10;//最大输出次数
int iCurrTimes = 0;//当前输出次数
UINT WINAPI WriteNumberIntoFile(PVOID pParam){
//由于创建线程是要一定的开销的,所以新线程并不能第一时间执行到这来
int iNumber = *(int*)pParam+1;
SetEvent(hEventPtrParam);//触发事件
int iFileId = (iNumber+3)%iThreads;
while(iCurrTimes < iMaxTimes){
//通知主线程准备就绪
SetEvent(hEventNotifyMain[iNumber-1]);
Sleep(rand()%100);//【因为线程调度不可预知】
//等待主线程允许写
//WaitForSingleObject(hSemaphoreNotifyChilds, INFINITE);
WaitForSingleObject(hEventNotifyChilds[iNumber-1], INFINITE);
//如果条件不满足,不进行写操作,直接跳出循环
if(iCurrTimes >= iMaxTimes) break;
ofs[iFileId] << iNumber << " ";
iFileId = (iFileId+3)%iThreads;
}
cout << "ChildThread[" << iNumber << "] Exits" << endl;
return 0;
}
void main()
{
TCHAR szExe[MAX_PATH]; memset(szExe, 0, sizeof(TCHAR)*MAX_PATH);
GetModuleFileName(NULL, szExe, MAX_PATH);
TCHAR szCurrWorkPath[MAX_PATH]; memset(szCurrWorkPath, 0, sizeof(TCHAR)*MAX_PATH);
GetCurrentDirectory(MAX_PATH, szCurrWorkPath);
TCHAR szFile[MAX_PATH]; TCHAR szSpar[] = TEXT("\\");
const TCHAR* szFiles[iThreads] = {TEXT("A.txt"), TEXT("B.txt"), TEXT("C.txt"), TEXT("D.txt")};
for(int i = 0; i < iThreads; i++){//如果当前文件存在,则删除;
memset(szFile, 0, sizeof(TCHAR)*MAX_PATH);
StringCchCopy(szFile, lstrlen(szCurrWorkPath)+1, szCurrWorkPath); //D:/Projects/BoostPro/BoostPro
StringCchCat(szFile, lstrlen(szFile)+lstrlen(szSpar)+1, szSpar);//D:/Projects/BoostPro/BoostPro/
StringCchCat(szFile, lstrlen(szFile)+lstrlen(szSpar)+lstrlen(szFiles[i])+1, szFiles[i]);//D:/Projects/BoostPro/BoostPro/X.txt
if(PathFileExists(szFile) && !DeleteFile(szFile)) MessageBox(NULL, szFile, TEXT("Msg"), MB_OK);
}
srand((unsigned)time(NULL));//设置随机数的种子
//hSemaphoreNotifyChilds = CreateSemaphore(NULL, 0, iThreads, NULL);
//初始化事件 自动置位,初始无触发
hEventPtrParam = CreateEventW(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
HANDLE hThreads[iThreads]; memset(hThreads, 0, sizeof(HANDLE)*4);
for(int i = 0; i < iThreads; i++){//等子线程接收到参数时主线程可能改变了这个i的值
//创建事件,自动置位,初始复位
hEventNotifyChilds[i] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
hEventNotifyMain[i] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
//打开文件
ofs[i].open(szFiles[i], ios_base::trunc);
//创建线程
unsigned uThreadId;
hThreads[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, &WriteNumberIntoFile, (LPVOID)(&i), 0, &uThreadId);
WaitForSingleObject(hEventPtrParam, INFINITE);//等待事件被触发,等待到复位后,立马置位
}
for(; iCurrTimes < iMaxTimes; ++iCurrTimes){
cout << "Main thread is waiting..." << endl;
//等待就绪子线程的通知
WaitForMultipleObjects(iThreads, hEventNotifyMain, TRUE, INFINITE);
//通知就绪子线程进行写操作
//ReleaseSemaphore(hSemaphoreNotifyChilds, iThreads, NULL);
for(int i = 0; i < iThreads; i++) SetEvent(hEventNotifyChilds[i]);
cout << "iCurrTimes = " << iCurrTimes << endl;
}
//保证子线程已全部运行结束
cout << "WaitFor ChildThreads, iCurrTimes = " << iCurrTimes << endl;
//主线程将iCurrTimes+1变为10之前,子线程可能已经陷入了等待
//ReleaseSemaphore(hSemaphoreNotifyChilds, iThreads, NULL);
for(int i = 0; i < iThreads; i++) SetEvent(hEventNotifyChilds[i]);
WaitForMultipleObjects(iThreads, hThreads, TRUE, INFINITE);
//CloseHandle(hSemaphoreNotifyChilds);
for(int i = 0; i < iThreads; i++){
//销毁事件
CloseHandle(hEventNotifyChilds[i]);
CloseHandle(hEventNotifyMain[i]);
//关闭线程句柄
CloseHandle(hThreads[i]);
//关闭文件
ofs[i].close();
}
}
本文通过实验探讨了多线程环境下使用不同同步机制(如Semaphore与Event)时可能出现的问题,特别是死锁风险及如何避免。通过对代码的具体修改,展示了使用自动重置事件能更可靠地解决线程同步问题。
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