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线程间的同步概述

线程间的同步概述
1.前言
前面几篇文章着重介绍了多线程的三种创建方式及多线程间的4种通信方式,并采用大量的实例演示,相信大家对线程的创建和使用有了一定的了解。若还不了解请复习下前面的文章,多动手写代码和调试,光看不练,假把式。
 
今天先请大家看看下面一个多线程程序,操作很简单,就是创建9个线程,并输出相应的线程编号(即报数)。主要代码如下:
 
[cpp]  
//声明线程处理函数  
<strong><span style="color:#ff0000;">unsigned __stdcall</span></strong>ThreadFunc( void* pArguments);//工作线程函数  
HANDLE m_handle[9];//线程句柄列表  
CListBox m_List; //数据列表控件  
/////////////////////////////////////////////////  
int g_nCount= 0;//这个是<strong><span style="color:#ff0000;">全局变量</span></strong>,用于线程报数(计数)  
//演示开始:创建线程  
void CThreadProblem1Dlg::OnBnClickedButton1()  
{  
      // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码  
      GetDlgItem(IDC_BUTTON1)->EnableWindow(FALSE);  
      m_List.ResetContent();//清空列表  
      g_nCount = 0; //重置报数,  
      SetDlgItemInt(IDC_EDIT_NUM,++m_nNum); //显示操作的次数  
      //创建多线程  
      for (int i=0;i<9;i++)  
      {  
           m_handle[i] = (HANDLE)<strong><span style="color:#ff0000;">_beginthreadex</span></strong>(NULL,0, ThreadFunc,&m_List,0, NULL);   
      }  
      //WaitForMultipleObjects(10, handle, TRUE, INFINITE);  //在此处等待退出,将发现程序假死了。所以采用线程的方式等待  
    _beginthreadex(NULL,0, WaitThread,<strong><span style="color:#ff0000;">this</span></strong>, 0, NULL);    //等待上述的个线程都退出  
}  
//工作线程函数  
unsigned __stdcall ThreadFunc(void* pArguments)  
{  
      Sleep(100);//相关处理  
      g_nCount++; //计数加  
      CListBox *pList= (CListBox*)pArguments;  
      CString str;  
      str.Format("  子线程ID号为%4d 报数为:%d",GetCurrentThreadId(),g_nCount);  
    pList->AddString(str);//输出  
      Sleep(100);//相关处理  
      return 0;   
}  
//线程函数:等待个演示线程都退出再使能开始按钮  
unsigned __stdcall WaitThread(void* pArguments)  
{  
      CThreadProblem1Dlg *pMainDlg= (CThreadProblem1Dlg *)pArguments;  
      <strong><span style="color:#ff0000;">WaitForMultipleObjects</span></strong>(9,pMainDlg->m_handle,TRUE, INFINITE);  //等待所有线程都结束  
      EnableWindow(GetDlgItem(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,IDC_BUTTON1),TRUE);//使能开始按钮  
      return 0;  
}  
当运行一次OnBnClickedButton1()函数,将显示下面的结果:
 
 
你一看,没错呀,就应该是这样的,没有错呀!多运行几次也是这样的。但我要肯定的告诉你,上面的程序是有严重的问题,而运行结果也欺骗了你。正是运行结果大大蒙骗了你的理智和大脑。你发现问题了吗?(提示:不是报数顺序的问题)www.zzzyk.com
 
正是该错误有隐蔽性,你很难从结果中发现问题,除非你运气特别好,一运行就能重现问题,但作为程序员,你决不能仅靠运气,不可能你每次的运气都这么好。
 
多运行几次上面的程序,你有可能发现问题,现在我把该程序改进下,使其具有自动识别错误的智能,你一眼就能发现问题的。
 
改进点:添加结果检测功能,若正常,其线程的报数应该为1-9,有可能顺序有变,但总和为45=1+2+3+4+5+6+7+8+9。程序将一直循环到程序退出。若不等于45就退出循环,表示有问题,即让程序一直运行,直到有错误为止。前面的OnBnClickedButton1()函数和ThreadFunc()函数保存不变,WaitThread()函数添加一个判断语句,改进程序如下:
 
[cpp]  
//线程函数:等待个演示线程都退出再使能开始按钮  
unsigned __stdcall WaitThread(void* pArguments)  
{  
      CThreadProblem1Dlg *pMainDlg= (CThreadProblem1Dlg *)pArguments;  
      WaitForMultipleObjects(9, pMainDlg->m_handle, TRUE,INFINITE); //等待所有线程都结束  
      EnableWindow(GetDlgItem(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,IDC_BUTTON1),TRUE);//使能开始按钮  
     <span style="color:#ff0000;"><strong> if(pMainDlg->m_bAuto&& !pMainDlg->IsError())  
      {//若自动使能,则继续下易做图作  
           pMainDlg->OnBnClickedButton1();  
      }</strong></span>  
      return 0;  
}  
//添加IsError()函数,用以判断结果是否正确。  
// 自动判断每次运行结果是否正确  
bool CThreadProblem1Dlg::IsError(void)  
{  
      int nValue[9]={0};  
      int nResult = 0;  
      CString szText;  
      for(int i=0;i<9;i++)  
      {//得到各个线程的报数  
           m_List.GetText(i,szText);  
        szText = szText.Right(1);  
           nValue[i] = atoi(szText);  
           nResult += nValue[i];  
      }  
      //判断是否有相同的值出现  
      if (nResult != <span style="color:#ff0000;"><strong>45</strong></span>)  
      {//有错误  
           return true;  
      }  
      return false;  
}  
再运行上面的程序,选中“自动判断”,程序将很快不停的运行,但很快将又停下来,运行结果如下图所示,有可能你的结果和我的不一样,但类型差不多的。
 
 
 
 
现在你发现问题了吗?对了,报数出现相同数了(见上图出现两个“2”)。
 
你可能要问,怎么会这样呢?
 
这就是多线程最容易出现的问题,也是多线程编程的难点和核心。再说说上面程序,创建了9个线程,这9个线程是同时运行的(即并行运行),它们都要修改变量全局g_nCount(g_nCount++;),就有可能两个或多个线程同时读取到g_nCount,而当前的g_nCount已经被其它线程修改,即输出的不是线程当前的值。这和单线程的顺序执行是有很大不同的。
 
那有什么方法解决上面的问题吗?当然有,这就是在江湖中大名鼎鼎的线程同步技术,而且系统提供了多种线程同步的技术/方法。
 
2.什么是同
补充:软件开发 , C++ ,
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