windows核心编程-关键段与SRWLock

来源：互联网发布：手机直播网络要求编辑：程序博客网时间：2024/05/19 02:44

线程同步的方式主要有：临界区、互斥区、事件、信号量四种方式。

临界区线程同步也叫关键段线程同步

一、关键段

关键段(Critical Section)是一小段代码，它在执行之前需要独占一些共享资源的访问权。这里的原子方式是代码除了

当前线程之外，没有其他任何线程会同时访问该资源。当然系统仍然可以暂停当前线程去调度其他线程。但是在当

前线程离开关键段之前，系统是不会去调度任何想要访问统一资源的其他线程的。

在使用关键段（CRITICAL_SECTION）时，只有两个必要条件：
1、想要访问资源的线程必须知道用来保护资源的CRITICAL_SECTION对象地址。
CRITICAL_SECTION对象可以作为全局对象来分配，也可以作为局部对象来分配，
或者从堆中动态地分配。
2、如何线程在试图访问被保护的资源之前，必须对CRITICAL_SECTION结构的内部
成员进行初始化。

const int COUNT=10000;
int g_nSum = 0;
CRITICAL_SECTION g_cs;
DWORD WINAPI FirstThread(PVOID pvParam)
{
EnterCriticalSection(&g_cs);
g_nSum = 0;
for (int n = 0; n < COUNT; ++n)
{
g_nSum += n;
}
LeaveCriticalSection(&g_cs);
return g_nSum;
}
DWORD WINAPI SecondThread(PVOID pvParam)
{
EnterCriticalSection(&g_cs);
g_nSum = 0;
for (int n = 0; n < COUNT; ++n)
{
g_nSum += n;
}
LeaveCriticalSection(&g_cs);
return g_nSum;
}

我们在代码中定义一个叫g_cs的CRITICAL_SECTION数据结构，然后把任何需要访问共享资源(这里是g_nSum)的代码放在

EnterCriticalSection和LeaveCriticalSection之间。两个函数传入的是g_nSum的地址

关键段：

优点：容易使用，而且在内部也使用了Interlocked函数，所以执行速度很快。

缺点：无法用来在多个进程之间对线程进行同步哭库玛

关键段线程同步常用函数介绍

//1、首先我们要分配一个CRITICAL_SECTION对象，并进行初始化（使用关键段同步的线程必须调用此函数）
void InitializeCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection )
//2、当知道线程将不再需要访问共享资源时，我们应该调用下边的函数来清理CRITICAL_SECTION结构
void DeleteCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection )
//3、在对保护的资源进行访问之前，必须调用下面的函数
void EnterCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection )
//可以对上边的函数多次调用，表示调用线程被获准访问的次数
//4、也可以用下边的函数代替EnterCriticalSection
BOOL TryEnterCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection )
//通过返回值判断当前线程是否获准访问资源，线程永远不会进入等待状态，如果
//返回TRUE表示该线程获准并正在访问资源，离开时必须调用LeaveCriticalSection()
//5、在代码完成对资源的访问后，必须调用以下函数,释放访问权限
void LeaveCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection )
//转载请注明文章来自：http://blog.csdn.net/windows_nt

以上访问方式（EnterCriticalSection方式）可能会使调用线程切换到等待状态，这意味着线程必须从用户模式切换到内核模式，这个切换开销非常大。为了提高关键段的性能，Microsoft把旋转锁合并到了关键段中。因此，当调用EnterCriticalSection的时候，它会用一个旋转锁不断地循环，尝试在一段时间内获得对资源的访问权，只有当尝试失败时，线程才会切换到内核模式并进入等待状态。

(如何传入dwSpinCount的值，使效果最佳：通过不断的尝试，一般为4000，参考值)

//1、为了在使用关键段的时候同时使用旋转锁，我们必须调用下面的函数来初始化关键段  BOOL InitializeCriticalSectionAndSpinCount( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection, DWORD dwSpinCount )

//第一个参数是关键段结构的地址  //第二个参数dwSpinCount表示我们希望旋转锁循环的次数。    //2、我们也可以调用下面的函数来改变关键段的旋转次数  DWORD SetCriticalSectionSpinCount( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection, DWORD dwSpinCount )  //如果主机只有一个处理器，函数会忽略dwSpinCount参数

二、Slim读/写锁

SRWLock允许我们区分那些想要读取资源的值的线程(读取者线程)和想要更新资源的值的线程(写入者线程)

//1、首先我们要分配一个SRWLOCK对象并用下边函数初始化它。  void InitializeSRWLock( __out PSRWLOCK SRWLock )    //2、请求对保护资源的独占访问权(写权限)  void AcquireSRWLockExclusive( __inout PSRWLOCK SRWLock )    //3、完成对资源的更新后，应该解除对资源的锁定  void ReleaseSRWLockExclusive( __inout PSRWLOCK SRWLock )    //4、对应的读者线程函数如下  void AcquireSRWLockShared( __inout PSRWLOCK SRWLock )  void ReleaseSRWLockShared( __inout PSRWLOCK SRWLock )

与关键段相比，PSRWLock缺乏下面两个特性

1、不存在TryEnter(Share/Exclusive)SRWLock之类的函数，如果锁已经被占用，呢么调用会阻塞调用线程

2、不能递归获得PSRWLOCK.也就是说，一个线程不能为了多次写入二多次锁定资源，然后再多次

调用ReleaseSRWLock *释放对资源的锁定

推荐使用SRWLock来代替关键段：性能更优，不仅快，而且允许多个线程同时读取，对那些只需要读取共享资源的

线程来说，提高了吞吐量和可伸缩性。

线程同步性能排序（由高到低）
volatile读取 -->volatile写入-->Interlocked API(原子方式)-->SRWLock-->关键段-->内核对象

0 0