学习笔记：第16课：线程同步与异步套接字编程

 

◇     事件对象也属于内核对象，包含一个使用计数，一个用于指明该事件是一个自动重置的事件还是一个人工重置的事件的布尔值，另一个用于指明该事件处于已通知状态还是未通知状态的布尔值

◇     有两种不同类型的事件对象。一种是人工重置的事件，另一种是自动重置的事件。当人工重置的事件得到通知时，等待该事件的所有线程均变为可调度线程。当一个自动重置的事件得到通知时，等待该事件的线程中只有一个线程变为可调度线程。

◇     CreateEvent创建打开一个命名的或没有命名的事件对象。

◇     HANDLE CreateEvent(
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,
                      //指定安全属性
  BOOL bManualReset,  //是否是一个人工重置或自动重置的事件对象。
 //为TRUE表示手动，否则为自动，看上边文字说明
  BOOL bInitialState, // 指定事件对象的初始化状态
 //为TRUE表示有信号
  LPCTSTR lpName      // 事件对象的名字
);

◇     ResetEvent设置指定的事件对象为非信号状态，参数是事件对象的一个句柄

◇     BOOL ResetEvent{

HANDLE hEvent,

}函数失败返回值是0

◇     互斥对象和事件对象都是属于内核对象

◇     事件对象代码如下

#include "windows.h"
#include "iostream.h"

int ticket=100;
HANDLE g_hEvent;

DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParameter);
DWORD WINAPI Fun2Proc(LPVOID lpParameter);

void main()
{
 HANDLE thread1=CreateThread(NULL,0,Fun1Proc,NULL,0,NULL);
 HANDLE thread2=CreateThread(NULL,0,Fun2Proc,NULL,0,NULL);

 CloseHandle(thread1);
 CloseHandle(thread2);

#if 命名的事件对象

g_hEvent=CreateEvent(NULL,FALSE, FALSE,”ticket”)

if (hEvent){

    if(GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS){

            cout<<"only instance can run!"<<endl;

            return;

}

}

#else

 g_hEvent=CreateEvent(NULL,FALSE, FALSE,NULL);

#endif

SetEvent(g_hEvent)；//自动
 Sleep(4000);
 CloseHandle(g_hEvent);//关闭

}

DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParameter)
{
 WaitForSingleObject(g_hEvent,INFINITE);
 
 while(ticket)
 {
  cout<<"thread1 sells : "<<ticket--<<endl;
  Sleep(1);
  SetEvent(g_hEvent);//将其设置为有信号状态
 }

 return 0;
}
DWORD WINAPI Fun2Proc(LPVOID lpParameter)
{
 WaitForSingleObject(g_hEvent,INFINITE);
 while(ticket)
 {
  cout<<"thread2 sells : "<<ticket--<<endl;
  Sleep(1);
  SetEvent(g_hEvent);
 }

 return 0;
}

 

◇     关键代码段
关键代码段（临界区）工作在用户方式下。
关键代码段（临界区）是指一个小代码段，在代码能够执行前，它必须独占对某资源的访问权。

VOID InitializeCriticalSection(
  LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection   // address of critical
                                         // section object
);
VOID DeleteCriticalSection(
  LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection   // pointer to critical
                                         // section object
);

VOID EnterCriticalSection(
  LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection   // pointer to critical
                                         // section object
);
VOID LeaveCriticalSection(
  LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection   // address of critical
                                         // section object
);

原代码如下：
#include "windows.h"
#include "iostream.h"

int ticket=100;
HANDLE g_hEvent;

DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParameter);
DWORD WINAPI Fun2Proc(LPVOID lpParameter);

CRITICAL_SECTION g_cs;
void main()
{
 HANDLE thread1=CreateThread(NULL,0,Fun1Proc,NULL,0,NULL);
 HANDLE thread2=CreateThread(NULL,0,Fun2Proc,NULL,0,NULL);

 CloseHandle(thread1);
 CloseHandle(thread2);
 InitializeCriticalSection(&g_cs);

 Sleep(4000);

 DeleteCriticalSection(&g_cs);

}
DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParameter)
{ 
 while(TRUE)
 {
  EnterCriticalSection(&g_cs);
  if(ticket>0)
  {
   cout<<"thread1 sells : "<<ticket--<<endl;
   Sleep(1);
  }
  else break;
  LeaveCriticalSection(&g_cs);//如果注释这句话，就会只有该现成运行了
 }
 return 0;
}

DWORD WINAPI Fun2Proc(LPVOID lpParameter)
{ 
 while(TRUE)
 {
  EnterCriticalSection(&g_cs);
  if(ticket>0)
  {
   cout<<"thread2 sells : "<<ticket--<<endl;
   Sleep(1);
  }
  else break;
  LeaveCriticalSection(&g_cs);
 }
 return 0;
}

◇     互斥对象、事件对象与关键代码段的比较

互斥对象和事件对象属于内核对象，利用内核对象进行线程同步，速度较慢，但利用互斥对象和事件对象这样的内核对象，可以在多个进程中的各个线程间进行同步。

关键代码段是工作在用户方式下，同步速度较快，但在使用关键代码段时，很容易进入死锁状态，因为在等待进入关键代码段时无法设定超时值。

 

◇     基于消息的异步套接字
Windows套接字在两种模式下执行I/O操作，阻塞和非阻塞。在阻塞模式下，在I/O操作完成前，执行操作的Winsock函数会一直等待下去，不会立即返回程序（将控制权交还给程序）。而在非阻塞模式下，Winsock函数无论如何都会立即返回。
Windows Sockets为了支持Windows消息驱动机制，使应用程序开发者能够方便地处理网络通信，它对网络事件采用了基于消息的异步存取策略
Windows Sockets的异步选择函数WSAAsyncSelect()提供了消息机制的网络事件选择，当使用它登记的网络事件发生时，Windows应用程序相应的窗口函数将收到一个消息，消息中指示了发生的网络事件，以及与事件相关的一些信息。

◇     Win32平台支持多种不同的网络协议，采用Winsock2就可以编写可直接使用任何一种协议的网络应用程序了。通过WSAEnumProtocols可以获得系统中安装的网络协议的的相关信息。

◇     int WSAEnumProtocols (
  LPINT lpiProtocols,      //一个以NULL结尾的协议标识号数组。这个参数是可选的，如果lpiProtocols为NULL，则返回所有可用协议的信息，否则，只返回数组中列出的协议信息。

  LPWSAPROTOCOL_INFO lpProtocolBuffer,  //一个用WSAPROTOCOL_INFO结构体填充的缓冲区。 WSAPROTOCOL_INFO结构体用来存放或得到一个指定协议的完整信息
  ILPDWORD lpdwBufferLength     //在输入时，指定传递给WSAEnumProtocols()函数的lpProtocolBuffer缓冲区的长度；在输出时，存有获取所有请求信息需传递给WSAEnumProtocols ()函数的最小缓冲区长度。这个函数不能重复调用，传入的缓冲区必须足够大以便能存放所有的元素。这个规定降低了该函数的复杂度，并且由于一个机器上装载的协议数目往往是很少的，所以并不会产生问题.

为了调用高版本的套接字，我们要调用WSAStartup来制定套接字版本。

◇ 套接字的初始话

BOOL CChatDlg::InitSocket()

{

    m_socket=WSASocket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0,NULL,0,0);

    if(INVALID_SOCKET==m_socket)

    {

        MessageBox("创建套接字失败！");

        return FALSE;

    }

    SOCKADDR_IN addrSock;

    addrSock.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);

    addrSock.sin_family=AF_INET;

    addrSock.sin_port=htons(6000);

    if(SOCKET_ERROR==bind(m_socket,(SOCKADDR*)&addrSock,sizeof(SOCKADDR)))

    {

        MessageBox("绑定失败！");

        return FALSE;

    }

    if(SOCKET_ERROR==WSAAsyncSelect(m_socket,m_hWnd,UM_SOCK,FD_READ))

    {

        MessageBox("注册网络读取事件失败！");

        return FALSE;

    }

 

    return TRUE;

}

 

◇     以下是消息响应函数。在这以前呢，要注册事件

◇     BEGIN_MESSAGE_MAP(CChatDlg, CDialog)

        ON_MESSAGE(UM_SOCK,OnSock)

END_MESSAGE_MAP()

void CChatDlg::OnSock(WPARAM wParam,LPARAM lParam)

{

    switch(LOWORD(lParam))

    {

    case FD_READ:

        WSABUF wsabuf;

        wsabuf.buf=new char[200];

        wsabuf.len=200;

        DWORD dwRead;//接收实际读取的数据

        DWORD dwFlag=0;

        SOCKADDR_IN addrFrom;

        int len=sizeof(SOCKADDR);

        CString str;

        CString strTemp;

        HOSTENT *pHost;

        if(SOCKET_ERROR==WSARecvFrom(m_socket,&wsabuf,1,&dwRead,&dwFlag,

                        (SOCKADDR*)&addrFrom,&len,NULL,NULL))

        {

            MessageBox("接收数据失败！");

            return;

        }

        pHost=gethostbyaddr((char*)&addrFrom.sin_addr.S_un.S_addr,4,AF_INET);

        //str.Format("%s说 :%s",inet_ntoa(addrFrom.sin_addr),wsabuf.buf);

        str.Format("%s说 :%s",pHost->h_name,wsabuf.buf);

        str+="/r/n";//回车换行

        GetDlgItemText(IDC_EDIT_RECV,strTemp);

        str+=strTemp;

        SetDlgItemText(IDC_EDIT_RECV,str);//将数据放送到接收编辑框上

        break;

    }

}

 

◇     相关函数说明：

◇     SOCKET WSASocket( int af, int type, int protocol, LPWSAPROTOCOL_INFO lpProtocolInfo, GROUP g, DWORD dwFlags );

lpProtocolInfo是指向WSAPROTOCOL_INFO结构体的指针，该结构定义了所创建的套接字的特性。如果为NULL，WinSock2.DLL使用前三个参数来决定使用哪一个服务提供者，他选择能够支持规定的抵制族、套接字类型和协议值的第一个传输提供者。如果不为NULL，则套接字绑定到与指定的结构WSAPROTOCOL_INFO相关的提供者。

◇int WSARecvFrom (
  SOCKET s,     //标识套接字的描述符
  LPWSABUF lpBuffers,   //指向WSABUF的指针，每一个包含WSABUF包含一个        //缓冲区的指针和缓冲区的长度
  DWORD dwBufferCount,  //lpBuffers数组中WSABUF结构体的长度
  LPDWORD lpNumberOfBytesRecvd,  //如果接收操作立即完成，则为指向本次调用接受         //字节数的指针
  LPDWORD lpFlags,
  struct sockaddr FAR * lpFrom,  //指向重叠操作完成后存放原地址的缓冲区
  LPINT lpFromlen,   //指向From缓冲区大小的指针，制定了 lpFrom才需要
  LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, //指向WSAOVERLAPPED
  LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionROUTINE 
 //指向接收操作完成时调用的完成例程的指针
);

 

如果我们不想总是输入IP地址而是想输入主机名，可以调用函数
struct hostent* FAR gethostbyname(
  const char* name
);

 

在对话框上新建一个文本框，用来写地址
代码：
 HOSTENT * pHost;

 GetDlgItemText(IDC_EDIT_HOSTNAME,strHostName);
 if(strHostName=="")
 {
  ((CIPAddressCtrl*)GetDlgItem(IDC_IPADDRESS))->GetAddress(dwIP);
  addrTo.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(dwIP);
 }
 else
 {
  pHost=gethostbyname(strHostName);
  addrTo.sin_addr.S_un.S_addr=*((DWORD*)pHost->h_addr_list[0]);
 }