實驗三 進程同步實驗

1、實驗三 進程同步機制一、實驗內(nèi)容: 學(xué)習(xí)Windows有關(guān)進程/線程同步的背景知識和API，學(xué)習(xí)windows平臺下常用的同步方式，并分析2個實驗程序（利用信號量實現(xiàn)兩個進程間的同步和利用互斥量實現(xiàn)讀者寫者問題），觀察程序的運行情況并分析執(zhí)行結(jié)果。二、實驗?zāi)康? 在本實驗中，通過對互斥量（Mutex）和信號量（Semaphore）對象的了解，來加深對Windows 進程、線程同步的理解。(1) 了解互斥量和信號量對象。(2) 通過分析實驗程序，理解管理信號量對象的API。(3) 理解在進程中如何使用信號量對象。(4) 通過分析實驗程序，理解在線程中如何使用互斥量對象。(5) 理解父進程創(chuàng)建子進

2、程的程序設(shè)計方法，理解在主線程中創(chuàng)建子線程的方法。三、實驗要求：(1) 理解Windows有關(guān)進程/線程同步的背景知識和API。(2) 按要求運行2個程序，觀察程序執(zhí)行的結(jié)果，并給出要求的結(jié)果分析。(3) 參照3-2程序，寫出一個實現(xiàn)單個生產(chǎn)者消費者問題的算法，可以使用單個緩沖區(qū)，也可以使用緩沖池，生產(chǎn)者隨機產(chǎn)生任意形式的數(shù)據(jù)并放入緩沖區(qū)中，消費者則以隨機的時間間隔從緩沖區(qū)中取數(shù)據(jù)，隨機時間請使用隨機數(shù)產(chǎn)生。四、并發(fā)與同步的背景知識Windows開發(fā)人員可以使用同步對象來協(xié)調(diào)線程和進程的工作，以使其共享信息并執(zhí)行任務(wù)。此類對象包括互斥量Mutex、信號量Semaphore、事件Event等。多

3、進程、多線程編程中關(guān)鍵的一步是保護所有的共享資源，工具主要有互斥量Mutex和信號量Semaphore等；另一個是協(xié)調(diào)線程使其完成應(yīng)用程序的任務(wù)，為此，可利用內(nèi)核中的信號量對象或事件對象。互斥量是一個可命名且安全的內(nèi)核對象，主要目的是引導(dǎo)對共享資源的訪問。擁有單一訪問資源的線程創(chuàng)建互斥體，所有希望訪問該資源的線程應(yīng)該在實際執(zhí)行操作之前獲得互斥體，而在訪問結(jié)束時立即釋放互斥體，以允許下一個等待線程獲得互斥體，然后接著進行下去。利用CreateMutex() API可創(chuàng)建互斥量，創(chuàng)建時可以指定一個初始的擁有權(quán)標志，通過使用這個標志，只有當線程完成了資源的所有的初始化工作時，才允許創(chuàng)建線程釋放互斥體

4、。為了獲得互斥體，首先，想要訪問調(diào)用的線程可使用OpenMutex() API來獲得指向?qū)ο蟮木浔蝗缓?，線程將這個句柄提供給一個等待函數(shù)。當內(nèi)核將互斥體對象發(fā)送給等待線程時，就表明該線程獲得了互斥體的擁有權(quán)。當線程獲得擁有權(quán)時，線程控制了對共享資源的訪問必須設(shè)法盡快地放棄互斥體。放棄共享資源時需要在該對象上調(diào)用ReleaseMutex() API。然后系統(tǒng)負責(zé)將互斥量擁有權(quán)傳遞給下一個等待著的線程 (由到達時間決定順序) 。信號量Semaphore與互斥量Mutex的用法不同，互斥量Mutex保證任意時刻只能有一個進程或線程獲得互斥體，信號量允許多個線程同時使用共享資源，這與操作系統(tǒng)中的Wa

5、it/Signal操作【也稱PV操作】相同。它指出了同時訪問共享資源的線程最大數(shù)目。它允許多個線程在同一時刻訪問同一資源，但是需要限制在同一時刻訪問此資源的最大線程數(shù)目。在用CreateSemaphore（）創(chuàng)建信號量時即要同時指出允許的最大資源計數(shù)和當前可用資源計數(shù)。一般是將當前可用資源計數(shù)設(shè)置為最大資源計數(shù)或者0。每增加一個線程對共享資源的訪問，當前可用資源計數(shù)就會減1，只要當前可用資源計數(shù)是大于0的，就可以發(fā)出信號量信號。但是當前可用計數(shù)減小到0時則說明當前占用資源的線程數(shù)已經(jīng)達到了所允許的最大數(shù)目，不能在允許其他線程的進入，此時的信號量信號將無法發(fā)出。線程在處理完共享資源后，應(yīng)在離開的

6、同時通過ReleaseSemaphore（）函數(shù)將當前可用資源計數(shù)加1。在任何時候當前可用資源計數(shù)決不可能大于最大資源計數(shù)。 此外，windows還提供了另外一個容易誤導(dǎo)大家理解的同步對象，取名為Critical Section，中文取名為臨界區(qū)，請大家注意與課本講的臨界資源、臨界區(qū)的概念相區(qū)分。課本上臨界區(qū)指“對臨界資源進行訪問的代碼”；而這種稱為“Critical Section”互斥機制，并不是這個意思，而是訪問臨界區(qū)之前的一種加鎖機制，與互斥量Mutex的作用類似，只是“Critical Section”互斥機制只能在同一進程內(nèi)部各個線程間使用，而Mutex互斥機制是可以跨進程使用的。

7、五、實驗步驟1. 信號量Semaphore對象清單3-1程序展示如何在進程間使用信號量對象。父進程啟動時，利用CreateSemaphore () API創(chuàng)建一個命名的、可共享的信號量對象，并利用CreateProcess()創(chuàng)建子進程，然后調(diào)用WaitForSingleObject（）函數(shù)去獲取信號量，但是由于信號量的初始值為0，所以父進程阻塞在此，無法成功占有信號量；子進程創(chuàng)建后，調(diào)用OpenSemaphore（）打開父進程創(chuàng)建的信號量，然后調(diào)用ReleaseSemaphore（）函數(shù)釋放了1個信號量，此后，處于阻塞狀態(tài)的父進程獲取了子進程釋放的信號量，從而解除了阻塞，繼續(xù)運行至程序結(jié)束。

8、清單3-1 創(chuàng)建和打開信號量對象在進程間傳送信號/ Semaphore信號量項目# include <windows.h># include <stdio.h># include <iostream.h>/ 定義一個信號量的名字static LPCTSTR g_szSemaphoreName ="shmtu.os2012.semaphore"/ 本方法只是創(chuàng)建了一個進程的副本，以子進程模式 (由命令行指定) 工作BOOL CreateChild()/ 提取當前可執(zhí)行文件的文件名TCHAR szFilenameMAX_PATH ; GetM

9、oduleFileName(NULL, szFilename, MAX_PATH) ; / 格式化用于子進程的命令行，指明它是一個EXE文件和子進程 TCHAR szCmdLineMAX_PATH ; sprintf(szCmdLine, ""%s" child" , szFilename) ; / 子進程的啟動信息結(jié)構(gòu) STARTUPINFO si; ZeroMemory(reinterpret_cast<void*>(&si), sizeof(si) ; si.cb = sizeof(si);/ 必須是本結(jié)構(gòu)的大小 / 返回的子進

10、程的進程信息結(jié)構(gòu) PROCESS_INFORMATION pi; / 使用同一可執(zhí)行文件和告訴它是一個子進程的命令行創(chuàng)建進程 BOOL bCreateOK = CreateProcess(szFilename,/ 生成的可執(zhí)行文件名szCmdLine, / 指示其行為與子進程一樣的標志 NULL,/ 子進程句柄的安全性 NULL,/ 子線程句柄的安全性 FALSE,/ 不繼承句柄 CREATE_NEW_CONSOLE,/ 特殊的創(chuàng)建標志 NULL,/ 新環(huán)境 NULL,/ 當前目錄 &si,/ 啟動信息結(jié)構(gòu) &pi ) ;/ 返回的進程信息結(jié)構(gòu) / 釋放對子進程的引用 if (

11、bCreateOK) CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi.hThread); return(bCreateOK) ;/ 下面的方法創(chuàng)建一個信號量和一個子進程，然后等待子進程在返回前釋放一個信號void WaitForChild() HANDLE hSemaphore = CreateSemaphore( /創(chuàng)建一個信號量,初始值0，最大值為1 NULL, / 缺省的安全性，子進程將具有訪問權(quán)限 0, /初始值0 1, /最大值為1 g_szSemaphoreName /信號量名稱 ); if (hSemaphore != NULL)cout <

12、;< " 信號量對象已經(jīng)建立啦。" << endl;/ 創(chuàng)建子進程if ( CreateChild()cout << " 父進程建立了一個子進程" << endl;/ 等待，直到子進程發(fā)出信號cout << "因為當前信號量的值為0，所以父進程暫時阻塞在此啦." << endl;WaitForSingleObject(hSemaphore, INFINITE);cout << "因為子進程釋放了1個信號量，所以，父進程可以解除阻塞啦。"

13、<< endl; / 清除句柄 CloseHandle(hSemaphore); hSemaphore=INVALID_HANDLE_VALUE; / 以下方法在子進程模式下被調(diào)用，其功能只是釋放1個信號量void SignalParent() / 嘗試打開句柄 cout << "child process begining." << endl; HANDLE hSemaphore = OpenSemaphore( SEMAPHORE_ALL_ACCESS,/ 所要求的最小訪問權(quán)限 FALSE,/ 不是可繼承的句柄 g_szSemapho

14、reName);/ 信號量名稱 if(hSemaphore != NULL)cout<<"如果你同意釋放一個信號量，請按任意鍵"<<endl;getchar();cout << "此刻，子進程釋放了1個信號量." << endl; ReleaseSemaphore(hSemaphore,1,NULL); / 清除句柄 CloseHandle(hSemaphore) ; hSemaphore = INVALID_HANDLE_VALUE;int main(int argc, char* argv ) / 檢查

15、父進程或是子進程是否啟動 if (argc>1 && strcmp(argv1 , "child" )= 0) / 向父進程發(fā)出信號 SignalParent() ; cout << "子進程馬上就要運行結(jié)束了。請按任意鍵繼續(xù)。" << endl ; else / 創(chuàng)建一個信號量并等待子進程 WaitForChild(); cout << "父進程馬上就要運行結(jié)束了。請按任意鍵繼續(xù)。" << endl ; getchar(); return 0;步驟1：編譯并執(zhí)行3

16、-1.exe程序。程序運行結(jié)果是 (分行書寫) ： _ _ _ _ _ _閱讀和分析程序3-1，請回答：(1) 程序中，創(chuàng)建一個信號量使用了哪一個系統(tǒng)函數(shù)？創(chuàng)建時設(shè)置的信號量初始值是多少，最大值是多少？a. _b. _(2) 創(chuàng)建一個進程 (子進程) 使用了哪一個系統(tǒng)函數(shù)？_(3) 從步驟1的輸出結(jié)果，對照分析3-1程序，能夠看出程序運行的流程嗎？請簡單描述：_步驟2：編譯程序生成執(zhí)行文件3-1.exe，在命令行狀態(tài)下執(zhí)行程序，分別使用格式:(1) 3-1 child(2) 3-1 或3-1 *運行程序，記錄執(zhí)行的結(jié)果，并分行說明產(chǎn)生不同結(jié)果的原因。2. 互斥量Mutex對象注意：多線程編程需

17、要在Visual C+中設(shè)定多線程C運行時庫。打開你的工程項目后，在Visual C+的“Project”菜單下面，選擇“Settings”菜單，如下兩圖所示，可以分別設(shè)定Debug版本和Release版本所使用的多線程C運行時庫，以Debug開頭的都是為Debug版本準備的，都選Multithread版本。如果使用標準 C 庫而調(diào)用VC運行時庫函數(shù)，則在程序的link階段會提示如下錯誤：error LNK2001: unresolved external symbol _endthreadexerror LNK2001: unresolved external symbol _beginth

18、readex清單3-2的程序中是讀者寫者問題的一個實現(xiàn)，滿足讀者優(yōu)先原則，使用同步機制的互斥量實現(xiàn)，對每個讀者和寫者分別用一個線程來表示。測試數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)格式說明：測試數(shù)據(jù)文件包括n行測試數(shù)據(jù)，每行描述創(chuàng)建的是用于產(chǎn)生讀者還是寫者的數(shù)據(jù)。每行測試數(shù)據(jù)包括4個字段，各字段間用空格分隔。l 第一字段為線程序號。l 第二字段表示相應(yīng)線程角色，W表示寫者，R表示讀者。l 第三字段為線程延遲。l 第四字段為線程讀寫操作持續(xù)時間。清單3-2 利用互斥量Mutex實現(xiàn)讀者寫者問題#include "windows.h"#include "process.h"#inc

19、lude <conio.h>#include <stdlib.h>#include <fstream.h>#include <io.h>#include <string.h>#include <stdio.h>#define READER 'R' / 讀者#define WRITER 'W' / 寫者#define INTE_PER_SEC 1000 / 每秒時鐘中斷數(shù)目#define MAX_THREAD_NUM 64 / 最大線程數(shù)目#define MAX_FILE_NUM 32 / 最

20、大數(shù)據(jù)文件數(shù)目#define MAX_STR_LEN 32 / 字符串長度volatile int readcount = 0; / 讀者數(shù)目HANDLE RP_Write;struct ThreadInfo / 定義線程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)int serial; / 線程序號char entity; / 線程類別(判斷是讀者線程還是寫者線程)double delay; / 線程延遲double persist; / 線程讀寫操作持續(xù)時間;/ 讀者優(yōu)先讀者線程/ p：讀者線程信息unsigned int _stdcall RP_ReaderThread(void *p)/ 互斥變量HANDLE h_Mut

21、ex;h_Mutex = OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex_for_readcount");DWORD wait_for_mutex; /等待互斥變量所有權(quán)DWORD m_delay; /延遲時間DWORD m_persist; /讀文件持續(xù)時間int m_serial; /線程序號/從參數(shù)中獲得信息m_serial = (ThreadInfo *)(p)->serial;m_delay = (DWORD)(ThreadInfo *)(p)->delay*INTE_PER_SEC);m_persist = (DWOR

22、D)(ThreadInfo*)(p)->persist*INTE_PER_SEC);Sleep (m_delay) ; /延遲等待printf("Reader thread %d sents the reading require.n",m_serial);/等待互斥信號，保證對readcount的訪問、修改互斥wait_for_mutex = WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);/ 讀者數(shù)目增加readcount+;if(readcount =1)/這是第一個讀者，第二個讀者到來時，readcount為2，if的條件不滿足，不會進入if語

23、句內(nèi)部執(zhí)行/這是第一個讀者，如果此刻沒有寫者正在寫，則RP_Write信號量狀態(tài)為可用（未占用），那它就必須先占用（鎖定）RP_Write信號量，這就實現(xiàn)了讀-寫互斥/如果此刻有寫者正在寫，則RP_Write信號量被寫者占用（鎖定），讀者想對RP_Write加鎖就會阻塞在此，等待RP_Write信號量釋放后，才能繼續(xù)運行WaitForSingleObject(RP_Write, INFINITE);ReleaseMutex(h_Mutex) ; /釋放互斥信號/ 讀文件printf("Reader thread %d begins to read file.n",m_ser

24、ial);Sleep(m_persist) ;/ 退出線程printf("Reader thread %d finished reading file.n",m_serial);/等待互斥信號，保證對readcount的訪問、修改互斥wait_for_mutex = WaitForSingleObject(h_Mutex,-1) ;/讀者數(shù)目減少readcount- ;if(readcount = 0)/如果所有讀者讀完，則釋放RP_Write信號量；此刻若有寫者正在等待（處于阻塞狀態(tài)），將（自動）喚醒寫者ReleaseMutex(RP_Write);ReleaseMute

25、x(h_Mutex) ; /釋放互斥信號return 0;/ 讀者優(yōu)先寫者線程/ p：寫者線程信息unsigned int _stdcall RP_WriterThread(void* p)DWORD m_delay; /延遲時間DWORD m_persist; /寫文件持續(xù)時間int m_serial; /線程序號/從參數(shù)中獲得信息m_serial = (ThreadInfo *)(p)->serial;m_delay = (DWORD)(ThreadInfo *)(p)->delay*INTE_PER_SEC) ;m_persist = (DWORD)(ThreadInfo *

26、)(p)->persist*INTE_PER_SEC) ;Sleep (m_delay); /延遲等待printf("Writer thread %d sents the writing require.n",m_serial);/ 寫者在進行寫數(shù)據(jù)之前，必須確定沒有其它寫者正在寫，也沒有其它讀者在讀，/ 通過RP_Write互斥量實現(xiàn)，若有其它寫者正在寫或其它讀者在讀，則該寫者調(diào)用“WaitForSingleObject(RP_Write, INFINITE);”后將阻塞在此/ 等待RP_Write信號量釋放后，才能夠繼續(xù)向下執(zhí)行。WaitForSingleObje

27、ct(RP_Write, INFINITE);/ 寫文件printf("Writer thread %d begins to write to the file.n",m_serial);Sleep(m_persist) ;/ 退出線程printf("Writer thread %d finished writing to the file.n",m_serial);/寫者寫完后，需要釋放RP_Write信號量資源ReleaseMutex(RP_Write);return 0;/ 讀者優(yōu)先處理函數(shù)/ file：文件名void ReaderPriority

28、(char *file)int i;DWORD n_thread = 0; / 線程數(shù)目UINT thread_ID; / 線程IDDWORD wait_for_all; / 等待所有線程結(jié)束/ 互斥對象HANDLE h_Mutex;h_Mutex = CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex_for_readcount");/ 線程對象的數(shù)組HANDLE h_ThreadMAX_THREAD_NUM ;ThreadInfo thread_infoMAX_THREAD_NUM ;readcount = 0 ; / 初始化readcounttRP_Write

29、 = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL); / 初始化用于讀-寫互斥、寫-寫互斥的信號量ifstream inFile; / 打開文件inFile.open(file) ;printf("Reader Priority:nn") ;while(inFile) /讀人每一個讀者、寫者的信息inFile>>thread_infon_thread.serial ;inFile>>thread_infon_thread.entity;inFile>>thread_infon_thread.delay;inFile>

30、>thread_infon_thread+.persist;inFile.get();for(i = 0; i < (int)(n_thread); i+) if(thread_infoi.entity = READER | thread_infoi.entity = 'r') / 創(chuàng)建讀者線程 h_Threadi = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, RP_ReaderThread, &thread_infoi, 0, &thread_ID); else / 創(chuàng)建寫者線程 h_Threadi = (HANDLE)_be

31、ginthreadex(NULL, 0, RP_WriterThread, &thread_infoi, 0, &thread_ID); /等待所有線程結(jié)束wait_for_all = WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1) ;printf("All reader and writer have finished operating.n");/關(guān)閉線程句柄，關(guān)閉信號量句柄for(i = 0; i < (int)(n_thread); i+) CloseHandle(h_Threadi); Cl

32、oseHandle(h_Mutex);CloseHandle(RP_Write);/主函數(shù)int main(int argc, char* argv)char ch;while ( true ) printf("*n");printf(" 1: Reader Priorityn") ;printf(" 2: Exit to Windowsn") ;printf("*n");printf( "Enter your choice (1 or 2): ");/如果輸入信息不正確，繼續(xù)輸入doch =

33、(char)_getch() ; while(ch != '1' && ch != '2'); system("cls") ; /清除控制臺顯示的信息 /選擇2，返回 if(ch = '2')return 0; /選擇l，讀者優(yōu)先 else ReaderPriority("thread.dat"); /結(jié)束 printf("nPress Any Key To Continue:"); _getch() ; system("cls") ;return 0

34、;步驟3：編譯并建立3-2.exe可執(zhí)行文件。在工具欄單擊“Execute Program”按鈕，執(zhí)行3-2.exe程序。(1) 對運行的結(jié)果逐行給出分析描述。_(2) 根據(jù)運行輸出結(jié)果，對照分析3-2程序，畫出程序運行的流程圖(3) 自己定義一組實驗數(shù)據(jù)并保存到文件后再執(zhí)行程序（文件名字為thread.dat, 必須放在相同目錄下，使用記事本按數(shù)據(jù)格式要求編輯），分析執(zhí)行結(jié)果，并觀察結(jié)果是否與設(shè)想的一致。下面是一個測試數(shù)據(jù)文件的例子,僅供參考，實驗是自己定義相關(guān)數(shù)據(jù)： 1 R 3 52 W 4 53 R 5 24 R 6 55 W 5.1 33. 選做部分：編程實現(xiàn)生產(chǎn)者消費者問題參照3-2

35、程序，寫出實現(xiàn)單個生產(chǎn)者消費者問題的算法，可以使用單個緩沖區(qū)，也可以使用緩沖池，生產(chǎn)者隨機產(chǎn)生任意形式的數(shù)據(jù)并放入緩沖區(qū)中，消費者則以隨機的時間間隔從緩沖區(qū)中取數(shù)據(jù)，隨機時間請使用隨機數(shù)產(chǎn)生。首先創(chuàng)建一個生產(chǎn)者線程和一個消費者線程，然后生產(chǎn)者與消費者都以各自的速度生產(chǎn)和消費，而緩沖區(qū)則是兩者的臨界資源。實驗報告內(nèi)容包括：（1）設(shè)計思路的說明；（2）需要幾個同步信號量；（3）解決方法的整體流程；（4）含有詳細注釋的源代碼；（5）測試結(jié)果及分析。幾個API函數(shù)說明1CreateThread 函數(shù)功能：該函數(shù)創(chuàng)建一個在調(diào)用進程的地址空間中執(zhí)行的線程。函數(shù)原型：HANDLE CreateThread

36、(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes，DWORD dwStacksize， LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress，LPVOID lpParameter， DWORD dwCreatiOnFlags， LPDWORD lpThreadId);參數(shù)說明：l lpThreadAttributes：指向一個SECURITY_ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)決定了返回的句柄是否可被子進程繼承。若lpThreadAttributes為NULL，則句柄不能被繼承。在Windows NT中該結(jié)構(gòu)的lpSecurityDescr

37、iptor成員定義了新進程的安全性描述符。若lpThreadAttributes為NULL，則線程獲得一個默認的安全性描述符。l dwStackSize：定義原始堆棧提交時的大小(按字節(jié)計)。系統(tǒng)將該值舍人為最近的頁。若該值為0，或小于默認時提交的大小，默認情況是使用與調(diào)用線程同樣的大小。更多的信息，請看ThreadStackSize。l lpStartAddress：指向一個LPTHREAD_START_ROUTINE類型的應(yīng)用定義的函數(shù)，該線程執(zhí)行此函數(shù)。該指針還表示遠程進程中線程的起始地址。該函數(shù)必須存在于遠程進程中。l lpParameter：定義一個傳遞給該進程的32位值。l dwC

38、reationFlags：定義控制進程創(chuàng)建的附加標志。若定義了CREATE_SUSPENDED標志，線程創(chuàng)建時處于掛起狀態(tài)，并且直到ResumeThread函數(shù)調(diào)用時才能運行。若該值為0，則該線程在創(chuàng)建后立即執(zhí)行。l lpThreadId：指向一個32位值，它接收該線程的標識符。返回值：若函數(shù)調(diào)用成功，返回值為新線程的句柄；若函數(shù)調(diào)用失敗，返回值為NULL。2ExitThread函數(shù)功能：該函數(shù)結(jié)束一個線程。函數(shù)原型：VOID ExitThread(DWORD dwEextCode)參數(shù)：dwExitCode定義調(diào)用線程的退出代碼。使用GetExitCodeThread函數(shù)來檢測一個線程的退出

39、代碼。返回值：無。說明：調(diào)用ExitThread函數(shù)，是結(jié)束一個線程的較好的方法。調(diào)用該函數(shù)后(或者直接地調(diào)用，或者從一個線程過程返回)，當前線程的堆棧取消分配，線程終止。若調(diào)用該函數(shù)時，該線程為進程的最后一個線程，則該線程的進程也被終止。線程對象的狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)信號狀態(tài)，以釋放所有正在等待該線程終止的其他線程。線程的終止狀態(tài)從STILL_ACTIVATE變?yōu)閐wExitCode參數(shù)的值。線程結(jié)束時不必從操作系統(tǒng)中移去該線程對象。當線程的最后一個句柄關(guān)閉時，該線程對象被刪除。3_beginthreadex函數(shù)功能：如果使用C/C+語言編寫多線程應(yīng)用程序，一定不能使用操作系統(tǒng)提供的CreateThr

40、ead API，而應(yīng)該使用C/C+運行時庫中的_beginthreadex函數(shù)原型：uintptr_t _beginthreadex( void *security, /Pointer to a SECURITY_ATTRIBUTES structureunsigned stack_size,unsigned ( _stdcall *start_address )( void * ),void *arglist,unsigned initflag,/Initial state of new thread (0 for running or CREATE_SUSPENDED for suspen

41、ded); unsigned *thrdaddr );參數(shù)：l security：安全屬性的指針，可為NULLl stack_size: 線程棧的大小，0代表系統(tǒng)默認大小l start_address： 線程函數(shù)的運行地址，該線程執(zhí)行此函數(shù)（注：函數(shù)名也是該函數(shù)的運行地址）l arglist：參數(shù)值指針l initflag：線程初始狀態(tài)的值，0代表就緒狀態(tài)，CREATE_SUSPENDED代表掛起狀態(tài)l thrdaddr：存放線程ID的變量地址返回值： 若函數(shù)調(diào)用成功，返回值為新線程的句柄；若函數(shù)調(diào)用失敗，返回值為NULL。說明：_beginthreadex函數(shù)與Win32 API 中的Cre

42、ateThread函數(shù)類似，但有如下差異： _beginthreadex 函數(shù)初始化某些 C 運行時庫變量，在線程中若需要使用 C 運行時庫，則需要使用_beginthreadex 函數(shù)創(chuàng)建線程。4Sleep函數(shù)功能：該函數(shù)對于指定的時間間隔掛起當前的執(zhí)行線程。函數(shù)原型：VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds)參數(shù)：dwMilliseconds：定義掛起執(zhí)行線程的時間，以毫秒(ms)為單位。取值為0時，該線程將余下的時間片交給處于就緒狀態(tài)的同一優(yōu)先級的其他線程。若沒有處于就緒狀態(tài)的同一優(yōu)先級的其他線程，則函數(shù)立即返回，該線程繼續(xù)執(zhí)行。若取值為INFINITE則造成無限延

43、遲。返回值：該函數(shù)沒有返回值。說明：一個線程可以在調(diào)用該函數(shù)時將睡眠時間設(shè)為0ms，以將剩余的時間片交出。5CreateMutex函數(shù)功能：該函數(shù)創(chuàng)建有名或者無名的互斥對象。函數(shù)原型：HANDLE CreateMutex (LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, BOOL bInitialOwner， LPCTSTR lpName)；參數(shù)：l lpMutexAttributes：指向SECURITY_ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)的指針，該結(jié)構(gòu)決定子進程是否能繼承返回句柄。如果lpMutexAttributes為NULL，那么句柄不能被繼承。 在Window

44、s NT中該結(jié)構(gòu)的lpSecurityDescriptor成員指定新互斥對象的安全描述符。如果lpMutexAttributes為NULL，那么互斥對象獲得默認的安全描述符。l bInitialOwner：指定互斥對象的初始所屬身份。如果該值為TRUE，并且調(diào)用者創(chuàng)建互斥對象，那么調(diào)用線程獲得互斥對象。否則，調(diào)用線程不能獲得互斥對象。判斷調(diào)用者是否創(chuàng)建互斥對象請參閱返回值部分。l lpName：指向以NULL結(jié)尾的字符串，該字符串指定了互斥對象名。該名字的長度小于MAX_ PATH且可以包含除反斜線()路徑分隔符以外的任何字符。名字是區(qū)分大小寫的。 如果lpName與已存在的有名互斥對象名相匹

45、配，那么該函數(shù)要求用MUTEX_ALL_ACCESS權(quán)限訪問已存在的對象。在這種情況下，由于參數(shù)bInitialOwner已被創(chuàng)建進程所設(shè)置，該參數(shù)被忽略。如果參數(shù)lpMutexAttributes不為NULL，它決定句柄是否解除繼承，但是其安全描述符成員被忽略。 如果lpName為NULL，那么創(chuàng)建的互斥對象無名。 如果lpName與已存在的事件、信號量、可等待定時器、作業(yè)或者文件映射對象的名字相匹配，那么函數(shù)調(diào)用失敗，并且GetLastError函數(shù)返回ERROR_INVALID_HANDLE，其原因是這些對象共享相同的名字空間。返回值： 如果函數(shù)調(diào)用成功，返回值是互斥對象句柄；如果函數(shù)調(diào)

46、用之前，有名互斥對象已存在，那么函數(shù)給已存在的對象返回一個句柄，并且函數(shù)GetLastError返回ERROR_ALREADY_EXISTS，否則，調(diào)用者創(chuàng)建互斥對象。 如果函數(shù)調(diào)用失敗，則返回值為NULL。若想獲得更多錯誤信息，請調(diào)用GetLastError函數(shù)。說明： 由函數(shù)CreateMutex返回的句柄有MUTEX_ALL_ACCESS權(quán)限可以去訪問新的互斥對象，并且可用在請求互斥對象句柄的任何函數(shù)中。 當一個互斥對象不被任何線程擁有時，處于信號態(tài)。創(chuàng)建該對象的線程可以使用bInitialOwner標志來請求立即獲得對該互斥對象的所有權(quán)。否則，線程必須使用等待函數(shù)【例如WaitForS

47、ingleObject函數(shù)】來請求所有權(quán)。當互斥對象處于信號態(tài)，等待的線程獲得對該對象的所有權(quán)時，此互斥對象的狀態(tài)被設(shè)置為非信號態(tài)，等待函數(shù)返回。任意時刻，僅有一個線程能擁有該互斥對象，線程可以使用ReleaseMutex函數(shù)來釋放對這個互斥對象的所有權(quán)。 若線程已經(jīng)擁有了一個互斥對象，那么它可以重復(fù)調(diào)用等待函數(shù)而不會發(fā)生阻塞，一般情況下，用戶不會重復(fù)等待同一個互斥對象，這種機制防止了線程因等待它已經(jīng)擁有的互斥對象而發(fā)生死鎖。然而，線程必須為每一次等待調(diào)用一次ReleaseMutex函數(shù)來釋放該互斥對象。 兩個或多個進程可以調(diào)用CreateMutex來創(chuàng)建同名的互斥對象，第一個進程實際創(chuàng)建互斥

48、對象，以后的進程打開已存在的互斥對象的句柄。這使得多個進程可以得到同一個互斥對象的句柄，從而減輕了用戶的負擔，使用戶不必判斷創(chuàng)建進程是否為第一個啟動的進程。使用這種技術(shù)時，應(yīng)該把bInitialOwner標志設(shè)為FALSE；否則很難確定開始時哪一個進程擁有該互斥對象。 由于多進程能夠擁有相同互斥對象的句柄，通過使用這個對象，可使多進程同步。以下為共享對象機制： ® 如果CreateMutex中的lpMutexAttributes參數(shù)允許繼承，由CreateProcess函數(shù)創(chuàng)建的子進程可以繼承父進程的互斥對象句柄。 ® 一個進程可以在調(diào)用DuplicateHandle函數(shù)時

49、指定互斥對象句柄來創(chuàng)建一個可以被其他進程使用的雙重句柄。一個進程在調(diào)用OpenMutex或CreateMutex函數(shù)時能指定互斥對象名。 ® 使用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉句柄，進程結(jié)束時系統(tǒng)自動關(guān)閉句柄。當最后一個句柄被關(guān)閉時，互斥對象被銷毀。6ReleaseMutex函數(shù)功能：該函數(shù)放棄指定互斥對象的所有權(quán)。函數(shù)原型：BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex)參數(shù)：hMutex：互斥對象句柄。為CreateMutex或OpenMutex函數(shù)的返回值。返回值：如果函數(shù)調(diào)用成功，那么返回值是非零值；如果函數(shù)調(diào)用失敗，那么返回值是零值。若想獲得更多錯誤信息，請調(diào)用GetLastError函數(shù)。說明：如果調(diào)用線程不擁有互斥對象，ReleaseMutex函數(shù)失敗。一個線程通過調(diào)用等待函數(shù)擁有互斥對象。創(chuàng)建該互斥對象的線程也擁有互斥對象，而不需要調(diào)用等待函數(shù)。當互斥對象的所有者線程不再需要互斥對象時，它可以調(diào)用ReleaseMutex函數(shù)。當一個線程擁有一個互斥對象后，它可以用該互斥對象多次調(diào)用等待函數(shù)而不會阻塞。這防止一個線程等待一個它已擁有的互斥對象時出現(xiàn)死鎖。不過，為了釋放所有權(quán)，該線程必須為每一個等待操作調(diào)用一次ReleaseMutex函數(shù)。7WaitForSingleObject函數(shù)功能：當下列情況之一發(fā)生時該函數(shù)返回：(1)指定對象處于