秒杀多线程第六篇 经典线程同步 事件Event
閱讀本篇之前推薦閱讀以下姊妹篇:
《秒殺多線程第四篇 一個(gè)經(jīng)典的多線程同步問題》
《秒殺多線程第五篇 經(jīng)典線程同步關(guān)鍵段CS》
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上一篇中使用關(guān)鍵段來解決經(jīng)典的多線程同步互斥問題,由于關(guān)鍵段的“線程所有權(quán)”特性所以關(guān)鍵段只能用于線程的互斥而不能用于同步。本篇介紹用事件Event來嘗試解決這個(gè)線程同步問題。
首先介紹下如何使用事件。事件Event實(shí)際上是個(gè)內(nèi)核對(duì)象,它的使用非常方便。下面列出一些常用的函數(shù)。
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第一個(gè) CreateEvent
函數(shù)功能:創(chuàng)建事件
函數(shù)原型:
HANDLECreateEvent(
?LPSECURITY_ATTRIBUTESlpEventAttributes,
?BOOLbManualReset,
?BOOLbInitialState,
?LPCTSTRlpName
);
函數(shù)說明:
第一個(gè)參數(shù)表示安全控制,一般直接傳入NULL。
第二個(gè)參數(shù)確定事件是手動(dòng)置位還是自動(dòng)置位,傳入TRUE表示手動(dòng)置位,傳入FALSE表示自動(dòng)置位。如果為自動(dòng)置位,則對(duì)該事件調(diào)用WaitForSingleObject()后會(huì)自動(dòng)調(diào)用ResetEvent()使事件變成未觸發(fā)狀態(tài)。打個(gè)小小比方,手動(dòng)置位事件相當(dāng)于教室門,教室門一旦打開(被觸發(fā)),所以有人都可以進(jìn)入直到老師去關(guān)上教室門(事件變成未觸發(fā))。自動(dòng)置位事件就相當(dāng)于醫(yī)院里拍X光的房間門,門打開后只能進(jìn)入一個(gè)人,這個(gè)人進(jìn)去后會(huì)將門關(guān)上,其它人不能進(jìn)入除非門重新被打開(事件重新被觸發(fā))。
第三個(gè)參數(shù)表示事件的初始狀態(tài),傳入TRUR表示已觸發(fā)。
第四個(gè)參數(shù)表示事件的名稱,傳入NULL表示匿名事件。
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第二個(gè) OpenEvent
函數(shù)功能:根據(jù)名稱獲得一個(gè)事件句柄。
函數(shù)原型:
HANDLEOpenEvent(
?DWORDdwDesiredAccess,
?BOOLbInheritHandle,
?LPCTSTRlpName???? //名稱
);
函數(shù)說明:
第一個(gè)參數(shù)表示訪問權(quán)限,對(duì)事件一般傳入EVENT_ALL_ACCESS。詳細(xì)解釋可以查看MSDN文檔。
第二個(gè)參數(shù)表示事件句柄繼承性,一般傳入TRUE即可。
第三個(gè)參數(shù)表示名稱,不同進(jìn)程中的各線程可以通過名稱來確保它們?cè)L問同一個(gè)事件。
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第三個(gè)SetEvent
函數(shù)功能:觸發(fā)事件
函數(shù)原型:BOOLSetEvent(HANDLEhEvent);
函數(shù)說明:每次觸發(fā)后,必有一個(gè)或多個(gè)處于等待狀態(tài)下的線程變成可調(diào)度狀態(tài)。
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第四個(gè)ResetEvent
函數(shù)功能:將事件設(shè)為末觸發(fā)
函數(shù)原型:BOOLResetEvent(HANDLEhEvent);
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最后一個(gè)事件的清理與銷毀
由于事件是內(nèi)核對(duì)象,因此使用CloseHandle()就可以完成清理與銷毀了。
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在經(jīng)典多線程問題中設(shè)置一個(gè)事件和一個(gè)關(guān)鍵段。用事件處理主線程與子線程的同步,用關(guān)鍵段來處理各子線程間的互斥。詳見代碼:
#include <stdio.h> #include <process.h> #include <windows.h> long g_nNum; unsigned int __stdcall Fun(void *pPM); const int THREAD_NUM = 10; //事件與關(guān)鍵段 HANDLE g_hThreadEvent; CRITICAL_SECTION g_csThreadCode; int main() {printf(" 經(jīng)典線程同步 事件Event\n");printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");//初始化事件和關(guān)鍵段 自動(dòng)置位,初始無觸發(fā)的匿名事件g_hThreadEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL); InitializeCriticalSection(&g_csThreadCode);HANDLE handle[THREAD_NUM]; g_nNum = 0;int i = 0;while (i < THREAD_NUM) {handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL);WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE); //等待事件被觸發(fā)i++;}WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);//銷毀事件和關(guān)鍵段CloseHandle(g_hThreadEvent);DeleteCriticalSection(&g_csThreadCode);return 0; } unsigned int __stdcall Fun(void *pPM) {int nThreadNum = *(int *)pPM; SetEvent(g_hThreadEvent); //觸發(fā)事件Sleep(50);//some work should to doEnterCriticalSection(&g_csThreadCode);g_nNum++;Sleep(0);//some work should to doprintf("線程編號(hào)為%d 全局資源值為%d\n", nThreadNum, g_nNum); LeaveCriticalSection(&g_csThreadCode);return 0; }運(yùn)行結(jié)果如下圖:
可以看出來,經(jīng)典線線程同步問題已經(jīng)圓滿的解決了——線程編號(hào)的輸出沒有重復(fù),說明主線程與子線程達(dá)到了同步。全局資源的輸出是遞增的,說明各子線程已經(jīng)互斥的訪問和輸出該全局資源。
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現(xiàn)在我們知道了如何使用事件,但學(xué)習(xí)就應(yīng)該要深入的學(xué)習(xí),何況微軟給事件還提供了PulseEvent()函數(shù),所以接下來再繼續(xù)深挖下事件Event,看看它還有什么秘密沒。
先來看看這個(gè)函數(shù)的原形:
第五個(gè)PulseEvent
函數(shù)功能:將事件觸發(fā)后立即將事件設(shè)置為未觸發(fā),相當(dāng)于觸發(fā)一個(gè)事件脈沖。
函數(shù)原型:BOOLPulseEvent(HANDLEhEvent);
函數(shù)說明:這是一個(gè)不常用的事件函數(shù),此函數(shù)相當(dāng)于SetEvent()后立即調(diào)用ResetEvent();此時(shí)情況可以分為兩種:
1.對(duì)于手動(dòng)置位事件,所有正處于等待狀態(tài)下線程都變成可調(diào)度狀態(tài)。
2.對(duì)于自動(dòng)置位事件,所有正處于等待狀態(tài)下線程只有一個(gè)變成可調(diào)度狀態(tài)。
此后事件是末觸發(fā)的。該函數(shù)不穩(wěn)定,因?yàn)闊o法預(yù)知在調(diào)用PulseEvent ()時(shí)哪些線程正處于等待狀態(tài)。
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?????? 下面對(duì)這個(gè)觸發(fā)一個(gè)事件脈沖PulseEvent ()寫一個(gè)例子,主線程啟動(dòng)7個(gè)子線程,其中有5個(gè)線程Sleep(10)后對(duì)一事件調(diào)用等待函數(shù)(稱為快線程),另有2個(gè)線程Sleep(100)后也對(duì)該事件調(diào)用等待函數(shù)(稱為慢線程)。主線程啟動(dòng)所有子線程后再Sleep(50)保證有5個(gè)快線程都正處于等待狀態(tài)中。此時(shí)若主線程觸發(fā)一個(gè)事件脈沖,那么對(duì)于手動(dòng)置位事件,這5個(gè)線程都將順利執(zhí)行下去。對(duì)于自動(dòng)置位事件,這5個(gè)線程中會(huì)有中一個(gè)順利執(zhí)行下去。而不論手動(dòng)置位事件還是自動(dòng)置位事件,那2個(gè)慢線程由于Sleep(100)所以會(huì)錯(cuò)過事件脈沖,因此慢線程都會(huì)進(jìn)入等待狀態(tài)而無法順利執(zhí)行下去。
代碼如下:
//使用PluseEvent()函數(shù) #include <stdio.h> #include <conio.h> #include <process.h> #include <windows.h> HANDLE g_hThreadEvent; //快線程 unsigned int __stdcall FastThreadFun(void *pPM) {Sleep(10); //用這個(gè)來保證各線程調(diào)用等待函數(shù)的次序有一定的隨機(jī)性printf("%s 啟動(dòng)\n", (PSTR)pPM);WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);printf("%s 等到事件被觸發(fā) 順利結(jié)束\n", (PSTR)pPM);return 0; } //慢線程 unsigned int __stdcall SlowThreadFun(void *pPM) {Sleep(100);printf("%s 啟動(dòng)\n", (PSTR)pPM);WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);printf("%s 等到事件被觸發(fā) 順利結(jié)束\n", (PSTR)pPM);return 0; } int main() {printf(" 使用PluseEvent()函數(shù)\n");printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");BOOL bManualReset = FALSE;//創(chuàng)建事件 第二個(gè)參數(shù)手動(dòng)置位TRUE,自動(dòng)置位FALSEg_hThreadEvent = CreateEvent(NULL, bManualReset, FALSE, NULL);if (bManualReset == TRUE)printf("當(dāng)前使用手動(dòng)置位事件\n");elseprintf("當(dāng)前使用自動(dòng)置位事件\n");char szFastThreadName[5][30] = {"快線程1000", "快線程1001", "快線程1002", "快線程1003", "快線程1004"};char szSlowThreadName[2][30] = {"慢線程196", "慢線程197"};int i;for (i = 0; i < 5; i++)_beginthreadex(NULL, 0, FastThreadFun, szFastThreadName[i], 0, NULL);for (i = 0; i < 2; i++)_beginthreadex(NULL, 0, SlowThreadFun, szSlowThreadName[i], 0, NULL);Sleep(50); //保證快線程已經(jīng)全部啟動(dòng)printf("現(xiàn)在主線程觸發(fā)一個(gè)事件脈沖 - PulseEvent()\n");PulseEvent(g_hThreadEvent);//調(diào)用PulseEvent()就相當(dāng)于同時(shí)調(diào)用下面二句//SetEvent(g_hThreadEvent);//ResetEvent(g_hThreadEvent);Sleep(3000); printf("時(shí)間到,主線程結(jié)束運(yùn)行\(zhòng)n");CloseHandle(g_hThreadEvent);return 0; }對(duì)自動(dòng)置位事件,運(yùn)行結(jié)果如下:
對(duì)手動(dòng)置位事件,運(yùn)行結(jié)果如下:
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最后總結(jié)下事件Event
1.事件是內(nèi)核對(duì)象,事件分為手動(dòng)置位事件和自動(dòng)置位事件。事件Event內(nèi)部它包含一個(gè)使用計(jì)數(shù)(所有內(nèi)核對(duì)象都有),一個(gè)布爾值表示是手動(dòng)置位事件還是自動(dòng)置位事件,另一個(gè)布爾值用來表示事件有無觸發(fā)。
2.事件可以由SetEvent()來觸發(fā),由ResetEvent()來設(shè)成未觸發(fā)。還可以由PulseEvent()來發(fā)出一個(gè)事件脈沖。
3.事件可以解決線程間同步問題,因此也能解決互斥問題。
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后面二篇《秒殺多線程第七篇 經(jīng)典線程同步 互斥量Mutex》和《秒殺多線程第八篇 經(jīng)典線程同步 信號(hào)量Semaphore》將介紹如何使用互斥量和信號(hào)量來解決這個(gè)經(jīng)典線程同步問題。歡迎大家繼續(xù)秒殺多線程之旅。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的秒杀多线程第六篇 经典线程同步 事件Event的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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