21、线程同步：临界区与互斥锁详解

线程同步：临界区与互斥锁详解

1. 临界区（Critical Sections）

临界区是一段同一时间只能由一个线程执行的代码区域。若多个线程同时执行临界区代码，可能会导致不可预测和错误的结果。

Windows 提供了临界区对象（CS）作为一种简单的“锁”机制，用于实现和强制执行临界区的概念。以下是关于临界区的详细信息：
- 初始化与删除 ：使用特定函数来初始化和删除临界区变量及其资源。在初始化之前或删除之后，不能对临界区执行任何操作，但可以重新初始化。
- 进入与离开 ：线程通过特定函数进入和离开临界区，同一时间只有一个线程可以处于特定的临界区。线程可以在程序的多个点进入和离开特定的临界区。
- 递归特性 ：临界区是递归的。如果一个线程已经拥有临界区，它可以再次进入而不会被阻塞。Windows 会维护一个计数，线程必须离开临界区的次数与进入的次数相同，才能为其他线程解锁临界区。
- 性能优势 ：临界区不是内核对象，而是在用户空间维护的。与具有类似功能的 Windows 互斥内核对象相比，这几乎总是能提高性能，尤其是在 NT5 及更高版本中。

下面是一个使用临界区解决两个线程递增同一变量问题的示例代码：

M
4
5
5
6
EntCritSec(&cs1);
M = N;
M = M + 1;
Running
N = M;
LeaveCritSec(&cs1)
Running
···
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