互斥访问、临界区、线程同步

最新推荐文章于 2024-10-11 17:24:55 发布

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分类专栏：多线程 C++

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本文介绍临界区的基本概念及其在多线程编程中的重要性，通过实例对比了使用临界区前后对缓冲区写操作的影响，展示了如何正确地使用临界区变量避免数据混乱。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

临界区的使用原则：

尽晚使用，尽早退出。

记得释放资源。

临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

一般线程同步都是使用临界区来实现的，临界区是系统级的API，是最高效的一种方法。

当对一个Buffer写入数据时，如果不加入临界区，则会导致写乱，即ABBBBAAAAABBBBBBB....。我们想要的结果为AAAAAAAAA......，或者BBBBBBBBBBBB........

无临界区代码如下(XThread类可以在之前的文章中找到，本文不做赘述)：

#include <iostream>
#include "XThread.h"
#include "windows.h"
using namespace std;
static char buffer[1024] = { 0 };	
class Mythread :public XThread
{
public :
	void Main()
	{
		for (;;)
		{
			int size = sizeof(buffer);
			for (int i = 0; i < size; i++)
			{
				buffer[i] = c;
				Sleep(1);
			}
			buffer[size - 1] = '\0';
			cout <<'['<< buffer<<']'<<endl;
			Sleep(500);
		}
	}
	char c;
};

int main()
{
	Mythread s1;
	Mythread s2;
	s1.c = 'A';
	s2.c = 'B';

	s1.Start();
	s2.Start();

	getchar();
	return 0;
}

使用临界区：

1. 定义临界区变量

CRITICAL_SECTION section;

2. 初始化临近区

InitializeCriticalSection(&section);

3. 进入和离开临界区

EnterCriticalSection(&section);

LeaveCriticalSection(&section);

使用临界区后的main代码如下：

#include <iostream>
#include "XThread.h"
#include "windows.h"
using namespace std;
static char buffer[1024] = { 0 };	
CRITICAL_SECTION section;
class Mythread :public XThread
{
public :
	void Main()
	{
		for (;;)
		{
			int size = sizeof(buffer);
			EnterCriticalSection(§ion);
			for (int i = 0; i < size; i++)
			{
				buffer[i] = c;
			}
			buffer[size - 1] = '\0';
			cout <<'['<< buffer<<']'<<endl;
			LeaveCriticalSection(§ion);
			Sleep(500);
		}
	}
	char c;
};

int main()
{
	InitializeCriticalSection(§ion);

	Mythread s1;
	Mythread s2;
	s1.c = 'A';
	s2.c = 'B';

	s1.Start();
	s2.Start();

	getchar();
	return 0;
}