原文：http://blog.csdn.net/eulb/article/details/2177500

多線程同步機制?(Windows)

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線程的同步機制：

1、?? Event
用事件（Event）來同步線程是最具彈性的了。一個事件有兩種狀態(tài)：激發(fā)狀態(tài)和未激發(fā)狀態(tài)。也稱有信號狀態(tài)和無信號狀態(tài)。事件又分兩種類型：手動重置事件和自動重置事件。手動重置事件被設(shè)置為激發(fā)狀態(tài)后，會喚醒所有等待的線程，而且一直保持為激發(fā)狀態(tài)，直到程序重新把它設(shè)置為未激發(fā)狀態(tài)。自動重置事件被設(shè)置為激發(fā)狀態(tài)后，會喚醒“一個”等待中的線程，然后自動恢復(fù)為未激發(fā)狀態(tài)。所以用自動重置事件來同步兩個線程比較理想。MFC中對應(yīng)的類為 CEvent.。CEvent的構(gòu)造函數(shù)默認創(chuàng)建一個自動重置的事件，而且處于未激發(fā)狀態(tài)。共有三個函數(shù)來改變事件的狀態(tài):SetEvent,ResetEvent和PulseEvent。用事件來同步線程是一種比較理想的做法，但在實際的使用過程中要注意的是，對自動重置事件調(diào)用SetEvent和PulseEvent有可能會引起死鎖，必須小心。

2、?? Critical Section
CRITICAL_SECTION是最快的。其他內(nèi)核鎖（事件、互斥體），每進一次內(nèi)核，都需要上千個CPU周期。
使用臨界區(qū)域的第一個忠告就是不要長時間鎖住一份資源。這里的長時間是相對的，視不同程序而定。對一些控制軟件來說，可能是數(shù)毫秒，但是對另外一些程序來說，可以長達數(shù)分鐘。但進入臨界區(qū)后必須盡快地離開，釋放資源。如果不釋放的話，會如何？答案是不會怎樣。如果是主線程（GUI線程）要進入一個沒有被釋放的臨界區(qū)，呵呵，程序就會掛了！臨界區(qū)域的一個缺點就是：Critical Section不是一個核心對象，無法獲知進入臨界區(qū)的線程是生是死，如果進入臨界區(qū)的線程掛了，沒有釋放臨界資源，系統(tǒng)無法獲知，而且沒有辦法釋放該臨界資源。這個缺點在互斥器(Mutex)中得到了彌補。Critical Section在MFC中的相應(yīng)實現(xiàn)類是CcriticalSection。CcriticalSection：：Lock()進入臨界區(qū)，CcriticalSection：：UnLock()離開臨界區(qū)。

3、?? Mutex
互斥器的功能和臨界區(qū)域很相似。區(qū)別是：Mutex所花費的時間比Critical Section多的多，但是Mutex是核心對象(Event、Semaphore也是)，可以跨進程使用，而且等待一個被鎖住的Mutex可以設(shè)定 TIMEOUT，不會像Critical Section那樣無法得知臨界區(qū)域的情況，而一直死等。MFC中的對應(yīng)類為CMutex。Win32函數(shù)有：創(chuàng)建互斥體CreateMutex() ，打開互斥體OpenMutex()，釋放互斥體ReleaseMutex()。Mutex的擁有權(quán)并非屬于那個產(chǎn)生它的線程，而是最后那個對此 Mutex進行等待操作（WaitForSingleObject等等）并且尚未進行ReleaseMutex()操作的線程。線程擁有Mutex就好像進入Critical Section一樣，一次只能有一個線程擁有該Mutex。如果一個擁有Mutex的線程在返回之前沒有調(diào)用ReleaseMutex()，那么這個 Mutex就被舍棄了，但是當其他線程等待(WaitForSingleObject等)這個Mutex時，仍能返回，并得到一個 WAIT_ABANDONED_0返回值。能夠知道一個Mutex被舍棄是Mutex特有的。

4、?? Semaphore
信號量是最具歷史的同步機制。信號量是解決producer/consumer問題的關(guān)鍵要素。對應(yīng)的MFC類是Csemaphore。Win32函數(shù) CreateSemaphore（）用來產(chǎn)生信號量。ReleaseSemaphore（）用來解除鎖定。Semaphore的現(xiàn)值代表的意義是目前可用的資源數(shù)，如果Semaphore的現(xiàn)值為1，表示還有一個鎖定動作可以成功。如果現(xiàn)值為5，就表示還有五個鎖定動作可以成功。當調(diào)用Wait…等函數(shù)要求鎖定，如果Semaphore現(xiàn)值不為0，Wait…馬上返回，資源數(shù)減1。當調(diào)用ReleaseSemaphore（）資源數(shù)加1，當時不會超過初始設(shè)定的資源總數(shù)。

線程之間的通訊：
線程常常要將數(shù)據(jù)傳遞給另外一個線程。Worker線程可能需要告訴別人說它的工作完成了，GUI線程則可能需要交給Worker線程一件新的工作。通過PostThreadMessage（），可以將消息傳遞給目標線程，當然目標線程必須有消息隊列。以消息當作通訊方式，比起標準技術(shù)如使用全局變量等，有很大的好處。如果對象是同一進程中的線程，可以發(fā)送自定義消息，傳遞數(shù)據(jù)給目標線程，如果是線程在不同的進程中，就涉及進程之間的通訊了。下面將會講到。



進程之間的通訊：

當線程分屬于不同進程，也就是分駐在不同的地址空間時，它們之間的通訊需要跨越地址空間的邊界，便得采取一些與同一進程中不同線程間通訊不同的方法。

1、?? Windows專門定義了一個消息：WM_COPYDATA,用來在線程之間搬移數(shù)據(jù)，――不管兩個線程是否同屬于一個進程。同時接受這個消息的線程必須有一個窗口，即必須是UI線程。WM_COPYDATA必須由SendMessage（）來發(fā)送，不能由PostMessage（）等來發(fā)送，這是由待發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的生命期決定的，出于安全的需要。

2、?? WM_COPYDATA效率上面不是太高，如果要求高效率，可以考慮使用共享內(nèi)存（Shared Memory）。使用共享內(nèi)存要做的是：設(shè)定一塊內(nèi)存共享區(qū)域；使用共享內(nèi)存；同步處理共享內(nèi)存。
第一步：設(shè)定一塊內(nèi)存共享區(qū)域。首先，CreateFileMapping（）產(chǎn)生一個file-mapping核心對象，并指定共享區(qū)域的大小。 MapViewOfFile（）獲得一個指針指向可用的內(nèi)存。如果是C/S模式，由Server端來產(chǎn)生file-mapping，那么Client端使用OpenFileMapping（），然后調(diào)用MapViewOfFile（）。
第二步：使用共享內(nèi)存。共享內(nèi)存指針的使用是一件比較麻煩的事，我們需要借助_based屬性，允許指針被定義為從某一點開始起算的32位偏移值。
第三步：清理。UnmapViewOfFile（）交出由MapViewOfFile（）獲得的指針，CloseHandle（）交出file-mapping核心對象的handle。
第四步：同步處理。可以借助Mutex來進行同步處理。

3、?? IPC
1）Anonymous Pipes。Anonymous Pipes只被使用于點對點通訊。當一個進程產(chǎn)生另一個進程時，這是最有用的一種通訊方式。
2）Named Pipes。Named Pipes可以是單向，也可以是雙向，并且可以跨越網(wǎng)絡(luò)，步局限于單機。
3）Mailslots。Mailslots為廣播式通訊。Server進程可以產(chǎn)生Mailslots,任何Client進程可以寫數(shù)據(jù)進去，但是只有Server進程可以取數(shù)據(jù)。
4）OLE Automation。OLE Automation和UDP都是更高階的機制，允許通訊發(fā)生于不同進程間，甚至不同機器間。
5）DDE。DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換，使用于16位Windows，目前這一方式應(yīng)盡量避免使用。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Windows线程同步机制的区别与比较及进程通信方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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