【转】用C++实现多线程Mutex锁(Win32)

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2021-12-24 08:43 299阅读 0赞

原作者:chexlong 原文地址:http://blog.csdn.net/chexlong/article/details/7051193

本文目的:用C++和Windows的互斥对象(Mutex)来实现线程同步锁。

准备知识:1,内核对象互斥体(Mutex)的工作机理,WaitForSingleObject函数的用法,这些可以从MSDN获取详情; 2,当两个或更多线程需要同时访问一个共享资源时,系统需要使用同步机制来确保一次只有一个线程使用该资源。Mutex 是同步基元,它只向一个线程授予对共享资源的独占访问权。如果一个线程获取了互斥体,则要获取该互斥体的第二个线程将被挂起,直到第一个线程释放该互斥体。

下边是我参考开源项目C++ Sockets的代码,写的线程锁类

Lock.h

[cpp] view plaincopy

  1. #ifndef _Lock_H
  2. #define _Lock_H
  3. #include
  4. //锁接口类
  5. class IMyLock
  6. {
  7. public:
  8. virtual ~IMyLock() {}
  9. virtual void Lock() const = 0;
  10. virtual void Unlock() const = 0;
  11. };
  12. //互斥对象锁类
  13. class Mutex : public IMyLock
  14. {
  15. public:
  16. Mutex();
  17. ~Mutex();
  18. virtual void Lock() const;
  19. virtual void Unlock() const;
  20. private:
  21. HANDLE m_mutex;
  22. };
  23. //锁
  24. class CLock
  25. {
  26. public:
  27. CLock(const IMyLock&);
  28. ~CLock();
  29. private:
  30. const IMyLock& m_lock;
  31. };
  32. #endif

Lock.cpp

[cpp] view plaincopy

  1. #include “Lock.h”
  2. //创建一个匿名互斥对象
  3. Mutex::Mutex()
  4. {
  5. m_mutex = ::CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
  6. }
  7. //销毁互斥对象,释放资源
  8. Mutex::~Mutex()
  9. {
  10. ::CloseHandle(m_mutex);
  11. }
  12. //确保拥有互斥对象的线程对被保护资源的独自访问
  13. void Mutex::Lock() const
  14. {
  15. DWORD d = WaitForSingleObject(m_mutex, INFINITE);
  16. }
  17. //释放当前线程拥有的互斥对象,以使其它线程可以拥有互斥对象,对被保护资源进行访问
  18. void Mutex::Unlock() const
  19. {
  20. ::ReleaseMutex(m_mutex);
  21. }
  22. //利用C++特性,进行自动加锁
  23. CLock::CLock(const IMyLock& m) : m_lock(m)
  24. {
  25. m_lock.Lock();
  26. }
  27. //利用C++特性,进行自动解锁
  28. CLock::~CLock()
  29. {
  30. m_lock.Unlock();
  31. }

下边是测试代码

[cpp] view plaincopy

  1. // MyLock.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
  2. //
  3. #include
  4. #include
  5. #include “Lock.h”
  6. using namespace std;
  7. //创建一个互斥对象
  8. Mutex g_Lock;
  9. //线程函数
  10. unsigned int __stdcall StartThread(void *pParam)
  11. {
  12. char *pMsg = (char *)pParam;
  13. if (!pMsg)
  14. {
  15. return (unsigned int)1;
  16. }
  17. //对被保护资源(以下打印语句)自动加锁
  18. //线程函数结束前,自动解锁
  19. CLock lock(g_Lock);
  20. for( int i = 0; i < 5; i++ )
  21. {
  22. cout << pMsg << endl;
  23. Sleep( 500 );
  24. }
  25. return (unsigned int)0;
  26. }
  27. int main(int argc, char* argv[])
  28. {
  29. HANDLE hThread1, hThread2;
  30. unsigned int uiThreadId1, uiThreadId2;
  31. char *pMsg1 = “First print thread.”;
  32. char *pMsg2 = “Second print thread.”;
  33. //创建两个工作线程,分别打印不同的消息
  34. //hThread1 = ::CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)StartThread, (void *)pMsg1, 0, (LPDWORD)&uiThreadId1);
  35. //hThread2 = ::CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)StartThread, (void *)pMsg2, 0, (LPDWORD)&uiThreadId2);
  36. hThread1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, &StartThread, (void *)pMsg1, 0, &uiThreadId1);
  37. hThread2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, &StartThread, (void *)pMsg2, 0, &uiThreadId2);
  38. //等待线程结束
  39. DWORD dwRet = WaitForSingleObject(hThread1,INFINITE);
  40. if ( dwRet == WAIT_TIMEOUT )
  41. {
  42. TerminateThread(hThread1,0);
  43. }
  44. dwRet = WaitForSingleObject(hThread2,INFINITE);
  45. if ( dwRet == WAIT_TIMEOUT )
  46. {
  47. TerminateThread(hThread2,0);
  48. }
  49. //关闭线程句柄,释放资源
  50. ::CloseHandle(hThread1);
  51. ::CloseHandle(hThread2);
  52. system(“pause”);
  53. return 0;
  54. }

用VC2005编译,启动程序,下边是截图

0_1323260640BbBB.gif

如果将测线程函数中的代码注视掉,重新编译代码,运行

[cpp] view plaincopy

  1. CLock lock(g_Lock);

则结果见下图

0_1323260655q5yq.gif

由此可见,通过使用Mutex的封装类,即可达到多线程同步的目的。因Mutex属于内核对象,所以在进行多线程同步时速度会比较慢,但是用互斥对象可以在不同进程的多个线程之间进行同步。

在实际应用中,我们通常还会用到临界区,也有叫做关键代码段的CRITICAL_SECTION,在下篇博客中,我将会把CRITICAL_SECTION锁添加进来,并且对Mutex和CRITICAL_SECTION的性能做以比较。

转载于:https://www.cnblogs.com/gkwang/p/4482933.html

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