C++ 临界区 多线程同步互斥

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临界区（Critical Section） 保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。如果有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线 程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式操
作共享资源的目的。 临界区包含两个操作原语： EnterCriticalSection（） 进入临界区 LeaveCriticalSection（） 离开临界区 EnterCriticalSection（）语句执行后代码将进入临界区以后无论发生什么，必须确保与之匹配的 LeaveCriticalSection（）都能够被执行到。否则临界区保护的共享资源将永远不会被释放。虽然临界区同步速度很快，但却只能用来同步本 进程内的线程，而不可用来同步多个进程中的线程。

使用临界区的步骤

1 . 申请一个临界区变量 CRITICAL_SECTION gSection;

2. 初始化临界区 InitializeCriticalSection(&gSection);

3. 使用临界区 EnterCriticalSection(&gSection); ..省略代码..LeaveCriticalSection(&gSection);

4.释放临界区 DeleteCriticalSection(&gSection);

实例代码如下：

#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <PROCESS.H>

using namespace std;
//用一个CRITICAL_SECTION 结构体和需要同步的数据关联起来
typedef struct tagSafePtr
{
int* pInt;
CRITICAL_SECTION cs;
}StSafePtr,*PStSafePtr;

CRITICAL_SECTION gSection;

class auto_lock
{
public :
auto_lock(PCRITICAL_SECTION pcs)
{
_pcs=pcs;
EnterCriticalSection(_pcs);
}
~auto_lock()
{
LeaveCriticalSection(_pcs);
}
private:
PCRITICAL_SECTION _pcs;
};
unsigned _stdcall thread1(void* ptr)
{
EnterCriticalSection(&gSection);
cout<<"thread 1"<<endl;
Sleep(2000);
PStSafePtr pSafePtr=(PStSafePtr)ptr;
LeaveCriticalSection(&gSection);
if (pSafePtr)
{
//在获取被同步的数据前，要先进入临界区，保证同时只有一个线程访问
//EnterCriticalSection(&(pSafePtr->cs));
auto_lock m(&pSafePtr->cs);
Sleep(10);
delete pSafePtr->pInt;
pSafePtr->pInt=0;
cout<<"delete ptr!"<<endl;
//多线程任务退出临界区
//LeaveCriticalSection(&(pSafePtr->cs));
}
return 0;
}

unsigned _stdcall thread2(void* ptr)
{
EnterCriticalSection(&gSection);
cout<<"therad 2"<<endl;
Sleep(2000);
PStSafePtr pSafePtr=(PStSafePtr)ptr;
LeaveCriticalSection(&gSection);
if (pSafePtr)
{
//在获取被同步的数据前，先要进入临界区，保证同一时刻只有一个线程访问
//EnterCriticalSection(&(pSafePtr->cs));
// 利用类 进入临界区
auto_lock m(&pSafePtr->cs);
int* p =pSafePtr->pInt;
if(p)
{
*p=100;
cout<<*p<<endl;
}
else
{
cout<<" p is null.."<<endl;
}
//任务结束，退出临界区
//LeaveCriticalSection(&(pSafePtr->cs));
}
return 0;
}

int main()
{
StSafePtr st;
//初始化临界区
InitializeCriticalSection(&st.cs);
InitializeCriticalSection(&gSection);
st.pInt=new int (10);
HANDLE h1=(HANDLE)_beginthreadex(0,0,thread1,&st,0,0);
HANDLE h2=(HANDLE)_beginthreadex(0,0,thread2,&st,0,0);
::WaitForSingleObject(h1,INFINITE);
CloseHandle(h1);
::WaitForSingleObject(h2,INFINITE);
CloseHandle(h2);
delete st.pInt;
//清理资源
DeleteCriticalSection(&st.cs);
DeleteCriticalSection(&gSection);
return 0;
}