多線程(C++)臨界區Critical Sections


一 、Critical Sections(功能與Mutex相同,保證某一時刻只有一個線程能夠訪問共享資源,但是不是內核對象,所以訪問速度比Mutex快,但是沒有等待超時的功能,所以有可能導致死鎖,使用要小心)

 

    當多個線程訪問一個獨占性共享資源時,可以使用“臨界區”對象。任一時刻只有一個線程可以擁有臨界區對象,擁有臨界區的線程可以訪問被保護起來的資源或代碼段,其他希望進入臨界區的線程將被掛起等待,直到擁有臨界區的線程放棄臨界區時為止,這樣就保證了不會在同一時刻出現多個線程訪問共享資源。

CCriticalSection類的用法非常簡單,步驟如下:

  1. 定義CCriticalSection類的一個全局對象(以使各個線程均能訪問),如CCriticalSection critical_section;
  2. 在訪問需要保護的資源或代碼之前,調用CCriticalSection類的成員Lock()獲得臨界區對象:
    critical_section.Lock();
    在線程中調用該函數來使線程獲得它所請求的臨界區。如果此時沒有其它線程占有臨界區對象,則調用Lock()的線程獲得臨界區;否則,線程將被掛起,並放入到一個系統隊列中等待,直到當前擁有臨界區的線程釋放了臨界區時為止。
  3. 訪問臨界區完畢后,使用CCriticalSection的成員函數Unlock()來釋放臨界區:
    critical_section.Unlock();
  4. 再通俗一點講,就是線程A執行到critical_section.Lock();語句時,如果其它線程(B)正在執行 critical_section.Lock();語句后且critical_section. Unlock();語句前的語句時,線程A就會等待,直到線程B執行完critical_section. Unlock();語句,線程A才會繼續執行。
  5. 注意事項

     1) 因為Critical Sections不是內核對象,所以只能用來統一進程內線程間的同步,不能用來多個不同進程間的線程的同步。

     2) 如果在Critical Sections中間突然程序crash或是exit而沒有調用LeaveCriticalSection,則結果是改線程所對應的內核不能被釋放,該線程成為死線程。

     3) 要比其他的內核對象的速度要快。

二、使用CriticalSections的簡單實例,Stack在push的時候可以分為3個步驟,看下面的代碼,但是如果在第2步后此線程中斷切換到其他的線程,其他的線程push后再返回執行時,此線程繼續執行,這樣有可能剛才其他線程push就會被覆蓋了,在stack里找不到了。(下面的代碼在 debug下使用了CriticalSection,release下可能有問題)


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