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 一個經典的多線程同步問題》
《秒殺多線程第五篇 經典線程同步關鍵段CS》
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上一篇中使用關鍵段來解決經典的多線程同步互斥問題,由于關鍵段的“線程所有權”特性所以關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來嘗試解決這個線程同步問題。
首先介紹下如何使用事件。事件Event實際上是個內核對象,它的使用非常方便。下面列出一些常用的函數。
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第一個 CreateEvent
函數功能:創建事件
函數原型:
HANDLECreateEvent(
?LPSECURITY_ATTRIBUTESlpEventAttributes,
?BOOLbManualReset,
?BOOLbInitialState,
?LPCTSTRlpName
);
函數說明:
第一個參數表示安全控制,一般直接傳入NULL。
第二個參數確定事件是手動置位還是自動置位,傳入TRUE表示手動置位,傳入FALSE表示自動置位。如果為自動置位,則對該事件調用WaitForSingleObject()后會自動調用ResetEvent()使事件變成未觸發狀態。打個小小比方,手動置位事件相當于教室門,教室門一旦打開(被觸發),所以有人都可以進入直到老師去關上教室門(事件變成未觸發)。自動置位事件就相當于醫院里拍X光的房間門,門打開后只能進入一個人,這個人進去后會將門關上,其它人不能進入除非門重新被打開(事件重新被觸發)。
第三個參數表示事件的初始狀態,傳入TRUR表示已觸發。
第四個參數表示事件的名稱,傳入NULL表示匿名事件。
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第二個 OpenEvent
函數功能:根據名稱獲得一個事件句柄。
函數原型:
HANDLEOpenEvent(
?DWORDdwDesiredAccess,
?BOOLbInheritHandle,
?LPCTSTRlpName???? //名稱
);
函數說明:
第一個參數表示訪問權限,對事件一般傳入EVENT_ALL_ACCESS。詳細解釋可以查看MSDN文檔。
第二個參數表示事件句柄繼承性,一般傳入TRUE即可。
第三個參數表示名稱,不同進程中的各線程可以通過名稱來確保它們訪問同一個事件。
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第三個SetEvent
函數功能:觸發事件
函數原型:BOOLSetEvent(HANDLEhEvent);
函數說明:每次觸發后,必有一個或多個處于等待狀態下的線程變成可調度狀態。
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第四個ResetEvent
函數功能:將事件設為末觸發
函數原型:BOOLResetEvent(HANDLEhEvent);
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最后一個事件的清理與銷毀
由于事件是內核對象,因此使用CloseHandle()就可以完成清理與銷毀了。
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在經典多線程問題中設置一個事件和一個關鍵段。用事件處理主線程與子線程的同步,用關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; //事件與關鍵段 HANDLE g_hThreadEvent; CRITICAL_SECTION g_csThreadCode; int main() {printf(" 經典線程同步 事件Event\n");printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");//初始化事件和關鍵段 自動置位,初始無觸發的匿名事件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i++;}WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);//銷毀事件和關鍵段CloseHandle(g_hThreadEvent);DeleteCriticalSection(&g_csThreadCode);return 0; } unsigned int __stdcall Fun(void *pPM) {int nThreadNum = *(int *)pPM; SetEvent(g_hThreadEvent); //觸發事件Sleep(50);//some work should to doEnterCriticalSection(&g_csThreadCode);g_nNum++;Sleep(0);//some work should to doprintf("線程編號為%d 全局資源值為%d\n", nThreadNum, g_nNum); LeaveCriticalSection(&g_csThreadCode);return 0; }運行結果如下圖:
可以看出來,經典線線程同步問題已經圓滿的解決了——線程編號的輸出沒有重復,說明主線程與子線程達到了同步。全局資源的輸出是遞增的,說明各子線程已經互斥的訪問和輸出該全局資源。
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現在我們知道了如何使用事件,但學習就應該要深入的學習,何況微軟給事件還提供了PulseEvent()函數,所以接下來再繼續深挖下事件Event,看看它還有什么秘密沒。
先來看看這個函數的原形:
第五個PulseEvent
函數功能:將事件觸發后立即將事件設置為未觸發,相當于觸發一個事件脈沖。
函數原型:BOOLPulseEvent(HANDLEhEvent);
函數說明:這是一個不常用的事件函數,此函數相當于SetEvent()后立即調用ResetEvent();此時情況可以分為兩種:
1.對于手動置位事件,所有正處于等待狀態下線程都變成可調度狀態。
2.對于自動置位事件,所有正處于等待狀態下線程只有一個變成可調度狀態。
此后事件是末觸發的。該函數不穩定,因為無法預知在調用PulseEvent ()時哪些線程正處于等待狀態。
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?????? 下面對這個觸發一個事件脈沖PulseEvent ()寫一個例子,主線程啟動7個子線程,其中有5個線程Sleep(10)后對一事件調用等待函數(稱為快線程),另有2個線程Sleep(100)后也對該事件調用等待函數(稱為慢線程)。主線程啟動所有子線程后再Sleep(50)保證有5個快線程都正處于等待狀態中。此時若主線程觸發一個事件脈沖,那么對于手動置位事件,這5個線程都將順利執行下去。對于自動置位事件,這5個線程中會有中一個順利執行下去。而不論手動置位事件還是自動置位事件,那2個慢線程由于Sleep(100)所以會錯過事件脈沖,因此慢線程都會進入等待狀態而無法順利執行下去。
代碼如下:
//使用PluseEvent()函數 #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); //用這個來保證各線程調用等待函數的次序有一定的隨機性printf("%s 啟動\n", (PSTR)pPM);WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);printf("%s 等到事件被觸發 順利結束\n", (PSTR)pPM);return 0; } //慢線程 unsigned int __stdcall SlowThreadFun(void *pPM) {Sleep(100);printf("%s 啟動\n", (PSTR)pPM);WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);printf("%s 等到事件被觸發 順利結束\n", (PSTR)pPM);return 0; } int main() {printf(" 使用PluseEvent()函數\n");printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");BOOL bManualReset = FALSE;//創建事件 第二個參數手動置位TRUE,自動置位FALSEg_hThreadEvent = CreateEvent(NULL, bManualReset, FALSE, NULL);if (bManualReset == TRUE)printf("當前使用手動置位事件\n");elseprintf("當前使用自動置位事件\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); //保證快線程已經全部啟動printf("現在主線程觸發一個事件脈沖 - PulseEvent()\n");PulseEvent(g_hThreadEvent);//調用PulseEvent()就相當于同時調用下面二句//SetEvent(g_hThreadEvent);//ResetEvent(g_hThreadEvent);Sleep(3000); printf("時間到,主線程結束運行\n");CloseHandle(g_hThreadEvent);return 0; }對自動置位事件,運行結果如下:
對手動置位事件,運行結果如下:
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最后總結下事件Event
1.事件是內核對象,事件分為手動置位事件和自動置位事件。事件Event內部它包含一個使用計數(所有內核對象都有),一個布爾值表示是手動置位事件還是自動置位事件,另一個布爾值用來表示事件有無觸發。
2.事件可以由SetEvent()來觸發,由ResetEvent()來設成未觸發。還可以由PulseEvent()來發出一個事件脈沖。
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 經典線程同步 互斥量Mutex》和《秒殺多線程第八篇 經典線程同步 信號量Semaphore》將介紹如何使用互斥量和信號量來解決這個經典線程同步問題。歡迎大家繼續秒殺多線程之旅。
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總結
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的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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