c++多线程重点难点（一）interlocked系列原子操作

CreateThread与_beginthreadex的本质区别

_beginthreadex()函数在创建新线程时会分配并初始化一个_tiddata块。这个_tiddata块自然是用来存放一些需要线程独享的数据。事实上新线程运行时会首先将_tiddata块与自己进一步关联起来。然后新线程调用标准C运行库函数如strtok()时就会先取得_tiddata块的地址再将需要保护的数据存入_tiddata块中。这样每个线程就只会访问和修改自己的数据而不会去篡改其它线程的数据了。因此，如果在代码中有使用标准C运行库中的函数时，尽量使用_beginthreadex()来代替CreateThread()。

//子线程报数#include <stdio.h>#include <process.h>#include <windows.h>int g_nCount;//子线程函数unsigned int __stdcall ThreadFun(PVOID pM){    g_nCount++;    printf("线程ID号为%4d的子线程报数%d\n", GetCurrentThreadId(), g_nCount);    return 0;}//主函数，所谓主函数其实就是主线程执行的函数。int main(){    printf("     子线程报数 \n");    printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");    const int THREAD_NUM = 10;    HANDLE handle[THREAD_NUM];    g_nCount = 0;    for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++)        handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, NULL, 0, NULL);    WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);    return 0;}

以上代码是不能实现按数字顺序输出结果的，即线程不同步不互斥

原子操作Interlocked系列函数解决线程互斥问题

这样由于线程执行的并发性，线程A执行到第二次从寄存器里取出第一次的终值，这时候线程B开始执行，取出的也是A第一次的终值，线程B完成后，寄存器保存，然后线程A也完成，又保存一次，相当于覆盖了线程B的终值。这样执行下来，结果是不可预知的——可能会出现50，可能小于50。

因此在多线程环境中对一个变量进行读写时，我们需要有一种方法能够保证对一个值的递增操作是原子操作——即不可打断性，一个线程在执行原子操作时，其它线程必须等待它完成之后才能开始执行该原子操作。这种涉及到硬件的操作会不会很复杂了，幸运的是，Windows系统为我们提供了一些以Interlocked开头的函数来完成这一任务

#include <stdio.h>#include <windows.h>volatile long g_nLoginCount; //登录次数unsigned int __stdcall Fun(void *pPM); //线程函数const DWORD THREAD_NUM = 50;//启动线程数DWORD WINAPI ThreadFun(void *pPM){    Sleep(100);//some work should to do    //g_nLoginCount++;    InterlockedIncrement((LPLONG)&g_nLoginCount);    Sleep(50);    return 0;}int main(){    printf("     原子操作 Interlocked系列函数的使用\n");    printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");    //重复20次以便观察多线程访问同一资源时导致的冲突    int num= 20;    while (num--)    {           g_nLoginCount = 0;        int i;        HANDLE  handle[THREAD_NUM];        for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++)            handle[i] = CreateThread(NULL, 0, ThreadFun, NULL, 0, NULL);        WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);        printf("有%d个用户登录后记录结果是%d\n", THREAD_NUM, g_nLoginCount);    }    return 0;}