用户方式中线程同步

一、线程同步
       在多线程的环境中，如果没有同步机制来保证后果是不堪设想的，线程同步主要表现在两个方面，在操作系统课程中都讲过，分别是：
      1、进程间互斥：使得多个线程能够共享资源而破坏资源。例如，同时有两个线程对同一个文件进行写操作，我们必须保证，在一个时间只有一个线程能够对该文件进行写操作。
      2、进程间同步：进程的运行有先后关系，例如，一个线程放苹果，一个线程吃苹果，那么，只有放苹果线程运行完毕后，吃苹果线程才能运行。
       按是否使用内核对象来划分，可以分为用户方式中的线程同步和线程与内核对象的同步，现在主要关注用户方式中的线程同步。
二、原子访问（互锁函数家族）
        互锁函数家族可以保证进程间的互斥，即能够保证当有多个线程访问共享资源而不破坏资源。主要针对单一的加、减、赋值等简单操作。对于x86家族的CPU来说，互锁函数是通过对总线发出一个硬件信号，防止另一个CPU访问同一个内存地址来实现的。
1、 加互锁
LONG InterlockedExchangeAdd(
   PLONG   plAddend,   //加数地址
   LONG   lIncrement);   //被加数
2、 赋值互锁
32位赋值：
LONG InterlockedExchange(
   PLONG   plTarget,
   LONG   lValue);
64位赋值：
LONG InterlockedExchangePointer(
   PLONG   plTarget,
   LONG   lValue);
3、 条件替换互锁
32位条件替换
LONG InterlockedCompareExchange(
   PLONG   plDestination,
   LONG   lExchange,
   LONG   lComparand);
64位条件替换
LONG InterlockedCompareExchangePointer(
   PLONG   plDestination,
   LONG   lExchange,
   LONG   lComparand);
4、 自增互锁
LONG InterlockedIncrement(
PLONG   plAddend);
    LONG InterlockedDecrement(
    PLONG   plAddend);
二、 关键代码段（临界区）
关键代码段使得不同线程能够互斥的访问共享资源，但其只能用于属于同一进程中的不同线程的的互斥访问，无法完成对多个进程中的各个线程进行同步。若要针对多个进程中的各个线程需要使用内核对象同步方式。
1、所用数据结构及API
所用数据结构：CRITICAL_SECTION
所用API：
1、 初始化CRITICAL_SECTION变量
VOID InitializeCriticalSection(
CRITICAL_SECTION   pcs);
2、 删除CRITICAL_SECTION变量
VOID DeleteCriticalSection
CRITICAL_SECTION   pcs);
3、 上锁
VOID EnterCriticalSection(
CRITICAL_SECTION   pcs);
4、 解锁
VOID LeaveCriticalSection(
CRITICAL_SECTION   pcs);
2、使用方法
1、首先以全局变量或其他可以实现线程间可见的方式定义一CRITICAL_SECTION结构类型的变量。
2、对该变量进行初始化。
3、将对共享资源进行操作的代码放到上锁函数与解锁函数之间。
4、当确信不在需要该关键代码段时，清理该结构。
例：
CRITICAL_SECTION lock_section;
……
EnterCriticalSection(&lock_section);
……
LeaveCriticalSection(&lock_section);