win32（十五）

一 线程局部存储 Thread Local Storage

1 由于多个线程使用同一个变量，各个线程
都对变量进行操作，那么变量的值会被不同
线程操作覆盖。

通常   变量A   <-- 线程A
<-- 线程B

TLS    变量A   <-- 线程A
变量A   <-- 线程B

2 TLS的使用
2.1 使用关键字 __declspec(thread)
__declspec(thread) CHAR * g_pszText2 = NULL;
2.2 TLS相关API
2.2.1 创建TLS索引
DWORD TlsAlloc(VOID)
返回一个TLS索引号
2.2.2 设置值
BOOL TlsSetValue(
DWORD dwTlsIndex, //TLS索引
LPVOID lpTlsValue //保存的值
);
2.2.3 获取值
LPVOID TlsGetValue(
DWORD dwTlsIndex  //TLS索引
);
返回存放在索引内的值
2.2.4 释放
BOOL TlsFree(
DWORD dwTlsIndex   //TLS索引
);

二 线程同步

1 多线程的问题

A停止 -> B开始 -〉B停止 -> A开始

当线程停止会保存寄存器的状态。
当线程开始会恢复寄存器的状态。

AB线程都使用printf的问题:
A线程调用printf时，printf正在输出
当中，A挂起，B执行，B线程也调用
printf输出B的数据,画面会出现A的
数据输出1部分,然后是B的数据;
B挂起，A执行, A继续输出自己的数据.
所以,由于多线程的切换,产生数据混乱.

2 问题的解决 - 同步机制
2.1 原子锁
2.2 临界区
2.3 事件
2.4 互斥
2.5 信号量
2.6 可等候定时器

3 等候多个内核对象事件
DWORD WaitForMultipleObjects(
DWORD nCount,//句柄的数量
CONST HANDLE *lpHandles,//句柄数组
BOOL fWaitAll, //等候方式
DWORD dwMilliseconds );//等候时间
等候方式fWaitAll:
TRUE - 每个句柄都有事件,解除阻塞
FALSE - 其中一个句柄有事件,解除阻塞

三 原子锁

1 g_nValue++执行
线程A通过寄存器完成加法运算,假设
g_nValue正在加到10000时,线程切换到B,
A的寄存器中保存10000数字,B从10000
开始加数据,当B加到15000时,线程切换
到A,A恢复寄存器的值,A会继续从10000开始
累加,就将B完成5000的加法覆盖.

2 原子锁
执行单个指令时,锁定操作,不允许其他
线程访问.

3 用法
InterlockedIncrement ++运算
InterlockedDecrement --运算
InterlockedCompareExchange ?运算

四 临界区

1 临界区作用
线程在执行代码时,将代码锁定,不允
许其他线程执行,只有该线程离开后,
其他线程才能使用这些代码

2 临界区的使用
2.1 初始化临界区
VOID InitializeCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
//临界区结构地址
);

2.2 临界区加锁
VOID EnterCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection   // pointer to critical
//临界区
);

2.3 临界区解锁
VOID LeaveCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
// 临界区
);
2.4 释放临界区
VOID DeleteCriticalSection(
LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection
//临界区
);
3 和原子锁相比
原子锁是一条语句
临界区可以完成多条语句的锁定.

五 事件

1 事件
通知的作用,当收到事件时,线程可以执行.
否则,线程将等候事件发生.

2 事件的用法
2.1 创建事件
HANDLE CreateEvent(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,
//安全属性
BOOL bManualReset,//重置方式
BOOL bInitialState, //初始化状态
LPCTSTR lpName //名称
);
返回创建好的事件句柄
bManualReset - 事件重置方式, TRUE
手动和FALSE自动重置. 如果为FALSE,
系统在等候到事件后,会自动将事件
重置为无信号状态. 如果为TRUE,我们
必须自己使用ResetEvent重置状态.
bInitialState - 初始化状态, TRUE为
有信号,FALSE无信号.
2.2 等候事件
WaitForSingleObject/
WaitForMultipleObjects
2.3 触发事件
BOOL SetEvent(
HANDLE hEvent //事件句柄
);
2.4 关闭事件
CloseHandle
2.5 重置事件
BOOL ResetEvent(
HANDLE hEvent //事件句柄
);
2.6 其他函数
OpenEvent
PulseEvent

六 互斥量

1 互斥量
多个线程同时只能有一个执行.

2 互斥量使用
2.1 创建互斥
HANDLE CreateMutex(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
//安全属性
BOOL bInitialOwner,
//初始化的拥有线程
LPCTSTR lpName ); //名称
bInitialOwner - TRUE表示当前创建互斥
量的线程拥有互斥, FALSE为不拥有.
2.2 等候互斥
WaitForSingleObject
WaitForMultipleObjects
2.3 重置互斥
ReleaseMutex
2.4 关闭互斥
CloseHandle
2.5 使用互斥线程,按照谁先等候谁先
拥有互斥量的规则顺序执行.
2.6 其他函数
OpenMutex 打开互斥

七 信号量

1 信号量
通知的作用,和事件类似.但是与事件不同.
事件只维护一个值0或者1.
信号量维护一个变量,0时无信号,大于0有
信号.

2 信号量的使用
2.1 创建信号量
HANDLE CreateSemaphore(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,
//安全属性
LONG lInitialCount,//初始信号量
LONG lMaximumCount,//最大信号量
LPCTSTR lpName //命名
);
返回创建好的信号量句柄.
2.2 等候信号量
WaitForSingleObject
WaitForMultipleObjects
2.3 释放信号
BOOL ReleaseSemaphore(
HANDLE hSemaphore, //信号量句柄
LONG lReleaseCount,//释放信号的数量
LPLONG lpPreviousCount //释放前的数量
);
2.4 关闭信号量
CloseHandle
2.5 打开信号量
OpenSemaphore

八 可等候定时器

1 可等候定时器
是一个更加精确系统提供的定时器.能够
达到100ns级别.

2 定时器的使用
2.1 创建定时器
HANDLE CreateWaitableTimer(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpTimerAttributes,
//安全属性
BOOL bManualReset,//重置方式
LPCTSTR lpTimerName //命名
);
返回创建好的定时器的句柄
2.2 设置定时器
BOOL SetWaitableTimer(
HANDLE hTimer, //定时器句柄
const LARGE_INTEGER *pDueTime,
//定时器第一次触发的时间,100ns级别
LONG lPeriod,
//后续每次触发的间隔,毫秒级别
PTIMERAPCROUTINE pfnCompletionRoutine,
//APC处理函数
LPVOID lpArgToCompletionRoutine,
//APC参数
BOOL fResume ); //休眠标识

pDueTime - 正值,表示绝对时间
负值,表示相对于现在的时间间隔
lPeriod  - 0  定时器不再有后续触发
大于0 按照间隔触发

pDueTime | lPeriod | lPeriod ....

2.3 等候定时器
WaitForSingleObject
WaitForMultipleObjects
2.4 关闭定时器
CloseHandle
2.5 APC定时器
VOID CALLBACK TimerAPCProc(
LPVOID lpArgToCompletionRoutine   // data value
DWORD dwTimerLowValue // timer low value
DWORD dwTimerHighValue   // timer high value
);
2.6 其他
OpenWaitableTimer 打开
CancelWaitableTimer 取消