线程同步之临界区对象

最新推荐文章于 2024-08-17 23:38:54 发布

半雨微凉丶

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分类专栏：多线程编程

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本文通过售票系统的示例，详细介绍了临界区的概念及其在多线程环境中的使用方法。对比了未使用临界区时资源竞争的问题，并展示了如何利用临界区确保线程安全，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 >

简介：

举例说明，你在试衣间里换衣服，其他人想换衣服就得在外边等着排队，你出来了下一个才能进去。

使用：

CRITICAL_SECTION  m_cs；  //创建对象



InitializeCriticalSection(&m_cs);  //初始化

EnterCriticalSection(&m_cs);  //进入

....//操作数据代码

LeaveCriticalSection(&m_cs);  //离开

DeleteCriticalSection(&m_cs);  //删除

注意事项：

1、使用方法中的每一项都不能少

2、临界区中不能停留时间太长，系统会发生假死，比如停留等待输入

3、多个临界区操作注意先后顺序，避免死锁，参照代码3

示例代码：

1、不使用临界区，两个线程有同时操作同一个数的情况

// 临界区.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <windows.h>

using namespace std;

DWORD WINAPI Fun1( LPVOID lpParam );
DWORD WINAPI Fun2( LPVOID lpParam );

static int nTicket = 100;

//by zhaocl
int main()
{
	
    HANDLE h1 = CreateThread( NULL, 0, Fun1, NULL, 0, NULL );
    HANDLE h2 = CreateThread( NULL, 0, Fun2, NULL, 0, NULL );

    Sleep(1000);
    CloseHandle(h1);
    CloseHandle(h2);
	
    system( "pause" );
    return 0;
}

DWORD WINAPI Fun1( LPVOID lpParam )
{

    while( 1 )
    {
		if (nTicket > 0)
		{	
			cout << "Thread1 sell ticket:" << nTicket << endl;
			nTicket--;
		}
		else
		{
			break;
		}
	
    }

    return 0;
}

DWORD WINAPI Fun2( LPVOID lpParam )
{

	while (1)
	{
		if (nTicket > 0)
		{
			cout << "Thread2 sell ticket:" << nTicket << endl;
			nTicket--;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}

    return 0;
}

2、使用一个临界区，两个线程各自独立操作数据

// 临界区.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <windows.h>

using namespace std;

DWORD WINAPI Fun1( LPVOID lpParam );
DWORD WINAPI Fun2( LPVOID lpParam );

static int nTicket = 100;
CRITICAL_SECTION cs1;

//by zhaocl
int main()
{
	InitializeCriticalSection(&cs1);

    HANDLE h1 = CreateThread( NULL, 0, Fun1, NULL, 0, NULL );
    HANDLE h2 = CreateThread( NULL, 0, Fun2, NULL, 0, NULL );

	Sleep(5000);
	DeleteCriticalSection(&cs1);
	CloseHandle(h1);
	CloseHandle(h2);
	
    system( "pause" );
    return 0;
}

DWORD WINAPI Fun1( LPVOID lpParam )
{

    while( 1 )
    {
		Sleep(1);
		EnterCriticalSection(&cs1);
		if (nTicket > 0)
		{	
			cout << "Thread1 sell ticket:" << nTicket << endl;
			nTicket--;
		}
		else
		{
			break;
		}
		LeaveCriticalSection(&cs1);
    }

    return 0;
}

DWORD WINAPI Fun2( LPVOID lpParam )
{

	while (1)
	{
		Sleep(1);
		EnterCriticalSection(&cs1);
		if (nTicket > 0)
		{
			cout << "Thread2 sell ticket:" << nTicket << endl;
			nTicket--;
		}
		else
		{
			break;
		}
		LeaveCriticalSection(&cs1);
	}

    return 0;
}

3、使用两个临界区，此时发生死锁（线程1等2释放，线程2等1释放）

// 临界区.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <windows.h>

using namespace std;

DWORD WINAPI Fun1( LPVOID lpParam );
DWORD WINAPI Fun2( LPVOID lpParam );

static int nTicket = 100;
CRITICAL_SECTION cs1;
CRITICAL_SECTION cs2;

//by zhaocl
int main()
{
	InitializeCriticalSection(&cs1);
	InitializeCriticalSection(&cs2);

    HANDLE h1 = CreateThread( NULL, 0, Fun1, NULL, 0, NULL );
    HANDLE h2 = CreateThread( NULL, 0, Fun2, NULL, 0, NULL );

	Sleep(5000);
	DeleteCriticalSection(&cs1);
	DeleteCriticalSection(&cs2);
	CloseHandle(h1);
	CloseHandle(h2);
	
    system( "pause" );
    return 0;
}

DWORD WINAPI Fun1( LPVOID lpParam )
{

    while( 1 )
    {
		//Sleep(1);
		EnterCriticalSection(&cs1);
		Sleep(1);
		EnterCriticalSection(&cs2);
		if (nTicket > 0)
		{	
			cout << "Thread1 sell ticket:" << nTicket << endl;
			nTicket--;
		}
		else
		{
			break;
		}
		LeaveCriticalSection(&cs1);
		LeaveCriticalSection(&cs2);
    }

    return 0;
}

DWORD WINAPI Fun2( LPVOID lpParam )
{

	while (1)
	{
		//Sleep(1);
		EnterCriticalSection(&cs2);
		Sleep(1);
		EnterCriticalSection(&cs1);
		if (nTicket > 0)
		{
			cout << "Thread2 sell ticket:" << nTicket << endl;
			nTicket--;
		}
		else
		{
			break;
		}
		LeaveCriticalSection(&cs1);
		LeaveCriticalSection(&cs2);
	}

    return 0;
}