用C++实现多线程Mutex锁(一)

2014-11-24 12:32:30 · 作者: · 浏览: 5

本文目的:用C++和Windows的互斥对象(Mutex)来实现线程同步锁。

准备知识:1,内核对象互斥体(Mutex)的工作机理,WaitForSingleObject函数的用法,这些可以从MSDN获取详情;2,当两个或更多线程需要同时访问一个共享资源时,系统需要使用同步机制来确保一次只有一个线程使用该资源。Mutex 是同步基元,它只向一个线程授予对共享资源的独占访问权。如果一个线程获取了互斥体,则要获取该互斥体的第二个线程将被挂起,直到第一个线程释放该互斥体。

下边是我参考开源项目C++ Sockets的代码,写的线程锁类

Lock.h

#ifndef _Lock_H

#define _Lock_H

#include <windows.h>

//锁接口类

class IMyLock

{

public:

virtual ~IMyLock() {}

virtual void Lock() const = 0;

virtual void Unlock() const = 0;

};

//互斥对象锁类

class Mutex : public IMyLock

{

public:

Mutex();

~Mutex();

virtual void Lock() const;

virtual void Unlock() const;

private:

HANDLE m_mutex;

};

//锁

class CLock

{

public:

CLock(const IMyLock&);

~CLock();

private:

const IMyLock& m_lock;

};

#endif

Lock.cpp

#include "Lock.h"

//创建一个匿名互斥对象

Mutex::Mutex()

{

m_mutex = ::CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

}

//销毁互斥对象,释放资源

Mutex::~Mutex()

{

::CloseHandle(m_mutex);

}

//确保拥有互斥对象的线程对被保护资源的独自访问

void Mutex::Lock() const

{

DWORD d = WaitForSingleObject(m_mutex, INFINITE);

}

//释放当前线程拥有的互斥对象,以使其它线程可以拥有互斥对象,对被保护资源进行访问

void Mutex::Unlock() const

{

::ReleaseMutex(m_mutex);

}

//利用C++特性,进行自动加锁

CLock::CLock(const IMyLock& m) : m_lock(m)

{

m_lock.Lock();

}

//利用C++特性,进行自动解锁

CLock::~CLock()

{

m_lock.Unlock();

}

下边是测试代码

// MyLock.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//

#include

#include

#include "Lock.h"

using namespace std;

//创建一个互斥对象

Mutex g_Lock;

//线程函数

unsigned int __stdcall StartThread(void *pParam)

{

char *pMsg = (char *)pParam;

if (!pMsg)

{

return (unsigned int)1;

}

//对被保护资源(以下打印语句)自动加锁

//线程函数结束前,自动解锁

CLock lock(g_Lock);

for( int i = 0; i < 5; i++ )

{

cout << pMsg << endl;

Sleep( 500 );

}

return (unsigned int)0;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

HANDLE hThread1, hThread2;

unsigned int uiThreadId1, uiThreadId2;

char *pMsg1 = "First print thread.";

char *pMsg2 = "Second print thread.";

//创建两个工作线程,分别打印不同的消息

//hThread1 = ::CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)StartThread, (void *)pMsg1, 0, (LPDWORD)&uiThreadId1);

//hThread2 = ::CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)StartThread, (void *)pMsg2, 0, (LPDWORD)&uiThreadId2);

hThread1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, &StartThread, (void *)pMsg1, 0, &uiThreadId1);

hThread2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, &StartThread, (void *)pMsg2, 0, &uiThreadId2);

//等待线程结束

DWORD dwRet = WaitForSingleObject(hThread1,INFINITE);

if ( dwRet == WAIT_TIMEOUT )

{

TerminateThread(hThread1,0);

}

dwRet = WaitForSingleObject(hThread2,INFINITE);

if ( dwRet == WAIT_TIMEOUT )

{

TerminateThread(hThread2,0);

}

//关闭线程句柄,释放资源

::CloseHandle(hThread1);

::CloseHandle(hThread2);

system("pause");

return 0;

}

用VC2005编译,启动程序,下边是截图

\

如果将测线程函数中的代码注视掉,重新编译代码,运行

CLock lock(g_Lock);

则结果见下图

\

由此可见,通过使用Mutex的封装类,即可达到多线程同步的目的。因Mutex属于内核对象,所以在进行多线程同步时速度会比较慢,但是用互斥对象可以在不同进程的多个线程之间进行同步。

在实际应用中,我们通常还会用到关键代码段CRITICAL_SECTION,在下篇博客中,我将会把关键代码段锁添加进来,并