16 线程同步

news2024/11/25 23:47:12

文章目录

  • 临界区
    • MFC 临界区
      • 全部代码
  • 事件内核对象
  • 信号量内核对象
  • 互斥量
    • MFC 中设置只能有一个窗口
  • MFC线程通信

临界区

火车票买票问题

#include<stdio.h>
#include <Windows.h>

/*
临界区（关键段）
*/

CRITICAL_SECTION  g_cs;


int g_count = 500;//票数

DWORD WINAPI ThreadProc1(LPVOID lpParam)
{
	while (g_count > 0)
	{
		//进入临界区,对资源进行枷锁，同时只能有一个线程访问
		EnterCriticalSection(&g_cs);
		printf("窗口1：卖出一张票，还剩：%d张票\n", g_count);
		g_count--;

		//离开临界区
		LeaveCriticalSection(&g_cs);

		//在临界区尽量不要有Sleep
		
	}
	return 0;
}

DWORD WINAPI ThreadProc2(LPVOID lpParam)
{
	while (g_count > 0)
	{
		//进入临界区,对资源进行枷锁，同时只能有一个线程访问
		EnterCriticalSection(&g_cs);
		printf("窗口2：卖出一张票，还剩：%d张票\n", g_count);
		g_count--;
		//离开临界区
		LeaveCriticalSection(&g_cs);
		
	}
	return 0;
}

int main()
{

	//初始化临界区
	InitializeCriticalSection(&g_cs);

	//创建线程
	CreateThread(NULL, 0, ThreadProc1, NULL, 0, NULL);

	CreateThread(NULL, 0, ThreadProc2, NULL, 0, NULL);

	while (1)
	{

	}


	return 0;
}

MFC 临界区

创建线程

void CCriticalSectionMFCDlg::OnBnClickedButton1()
{
	//第一个是线程函数的指针
	//第二个是传递给这个函数的参数
	//后面几个都是默认参数，可以省略
	AfxBeginThread(ThreadProc1, this);
	AfxBeginThread(ThreadProc2, this);
}

临界区关键段

CCriticalSection g_cs;//关键段

线程处理函数

//线程1
UINT ThreadProc1(LPVOID pParam)
{
	CCriticalSectionMFCDlg* pDlg = (CCriticalSectionMFCDlg*)pParam;
	while (1)
	{
		g_cs.Lock();
		int num1 = rand() % 100;
		int num2 = rand() % 100;
		g_count++;
		
		//绘制到界面
		TCHAR str[100];
		wsprintf(str, L"线程1：第%d题:%d+%d=%d", g_count, num1, num2, num1 + num2);

		CDC* pDC = pDlg->GetDC();//标识CWnd客户端区域的设备上下文
		pDC->TextOut(10, g_count * 20, str);
		pDlg->ReleaseDC(pDC);
		g_cs.Unlock();
	}

	return 0;
}


//线程2
UINT ThreadProc2(LPVOID pParam)
{
	CCriticalSectionMFCDlg* pDlg = (CCriticalSectionMFCDlg*)pParam;

	while (1)
	{
		g_cs.Lock();
		srand((UINT)time(NULL));
		int num1 = rand() % 100;
		int num2 = rand() % 100;
		g_count++;
		//绘制到界面
		TCHAR str[100];
		wsprintf(str, L"线程2：第%d题:%d+%d=%d", g_count, num1, num2, num1 + num2);

		CDC* pDC = pDlg->GetDC();//标识CWnd客户端区域的设备上下文
		pDC->TextOut(10, g_count * 20, str);
		pDlg->ReleaseDC(pDC);
		g_cs.Unlock();
	}
	return 0;
}

全部代码

// CriticalSectionMFCDlg.cpp: 实现文件
//

#include "pch.h"
#include "framework.h"
#include "CriticalSectionMFC.h"
#include "CriticalSectionMFCDlg.h"
#include "afxdialogex.h"

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif


// CCriticalSectionMFCDlg 对话框

CCriticalSection g_cs;//关键段

int g_count = 0;//题目个数

//线程1
UINT ThreadProc1(LPVOID pParam)
{
	CCriticalSectionMFCDlg* pDlg = (CCriticalSectionMFCDlg*)pParam;
	while (1)
	{
		g_cs.Lock();
		int num1 = rand() % 100;
		int num2 = rand() % 100;

		
		g_count++;
		
		//绘制到界面
		TCHAR str[100];
		wsprintf(str, L"线程1：第%d题:%d+%d=%d", g_count, num1, num2, num1 + num2);

		CDC* pDC = pDlg->GetDC();//标识CWnd客户端区域的设备上下文
		pDC->TextOut(10, g_count * 20, str);
		pDlg->ReleaseDC(pDC);
		g_cs.Unlock();
	}

	return 0;
}

//线程2
UINT ThreadProc2(LPVOID pParam)
{
	CCriticalSectionMFCDlg* pDlg = (CCriticalSectionMFCDlg*)pParam;

	while (1)
	{
		g_cs.Lock();
		srand((UINT)time(NULL));
		int num1 = rand() % 100;
		int num2 = rand() % 100;

		
		g_count++;
		

		//绘制到界面
		TCHAR str[100];
		wsprintf(str, L"线程2：第%d题:%d+%d=%d", g_count, num1, num2, num1 + num2);

		CDC* pDC = pDlg->GetDC();//标识CWnd客户端区域的设备上下文
		pDC->TextOut(10, g_count * 20, str);
		pDlg->ReleaseDC(pDC);
		g_cs.Unlock();
	}
	return 0;
}





CCriticalSectionMFCDlg::CCriticalSectionMFCDlg(CWnd* pParent /*=nullptr*/)
	: CDialogEx(IDD_CRITICALSECTIONMFC_DIALOG, pParent)
{
	m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
}

void CCriticalSectionMFCDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
	CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CCriticalSectionMFCDlg, CDialogEx)
	ON_WM_PAINT()
	ON_WM_QUERYDRAGICON()
	ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, &CCriticalSectionMFCDlg::OnBnClickedButton1)
END_MESSAGE_MAP()


// CCriticalSectionMFCDlg 消息处理程序

BOOL CCriticalSectionMFCDlg::OnInitDialog()
{
	CDialogEx::OnInitDialog();

	// 设置此对话框的图标。  当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动
	//  执行此操作
	SetIcon(m_hIcon, TRUE);			// 设置大图标
	SetIcon(m_hIcon, FALSE);		// 设置小图标

	srand((UINT)time(NULL));


	


	return TRUE;  // 除非将焦点设置到控件，否则返回 TRUE
}

// 如果向对话框添加最小化按钮，则需要下面的代码
//  来绘制该图标。  对于使用文档/视图模型的 MFC 应用程序，
//  这将由框架自动完成。

void CCriticalSectionMFCDlg::OnPaint()
{
	if (IsIconic())
	{
		CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文

		SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);

		// 使图标在工作区矩形中居中
		int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
		int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
		CRect rect;
		GetClientRect(&rect);
		int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
		int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

		// 绘制图标
		dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
	}
	else
	{
		CDialogEx::OnPaint();
	}
}

//当用户拖动最小化窗口时系统调用此函数取得光标
//显示。
HCURSOR CCriticalSectionMFCDlg::OnQueryDragIcon()
{
	return static_cast<HCURSOR>(m_hIcon);
}



void CCriticalSectionMFCDlg::OnBnClickedButton1()
{
	//第一个是线程函数的指针
	//第二个是传递给这个函数的参数
	//后面几个都是默认参数，可以省略
	AfxBeginThread(ThreadProc1, this);
	AfxBeginThread(ThreadProc2, this);
}

在这里插入图片描述

事件内核对象

#include<stdio.h>
#include <Windows.h>

/*
事件对象
*/


int g_count = 500;//票数
HANDLE hEvent=NULL;

DWORD WINAPI ThreadProc1(LPVOID lpParam)
{
	while (g_count > 0)
	{
		//一但有信号就立刻马上返回，并且返回WAIT_OBJECT_0    WaitForSingleObject（窗口句柄，等待时间间隔）
		//等待超时返回WAIT_TIMEOUT
		//失败返回WAIT_FAILED
		if (WAIT_OBJECT_0 == WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE))
		{
			printf("窗口1：卖出一张票，还剩：%d张票\n", g_count);
			g_count--;
			//处理完再次设置有信号状态
			SetEvent(hEvent);
		}
	}
	return 0;
}

DWORD WINAPI ThreadProc2(LPVOID lpParam)
{
	while (g_count > 0)
	{

		if (WAIT_OBJECT_0 == WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE))
		{
			printf("窗口2：卖出一张票，还剩：%d张票\n", g_count);
			g_count--;
			//处理完再次设置有信号状态
			SetEvent(hEvent);
		}



	}
	return 0;
}

int main()
{

	//创建一个事件对象
		/*
		第一个参数：安全属性
		第二个参数：重置  自动重置无信号状态FALSE，手动重置无信号状态TRUE
		第三个参数：有无信号 TRUE 有信号，FALSE无信号
		第五个参数：事件对象的名字
		*/
	hEvent=CreateEvent(NULL,FALSE, FALSE,NULL);

	//设置有信号的
	SetEvent(hEvent);
	

	//创建线程
	CreateThread(NULL, 0, ThreadProc1, NULL, 0, NULL);

	CreateThread(NULL, 0, ThreadProc2, NULL, 0, NULL);

	while (1)
	{

	}


	return 0;
}

信号量内核对象

#include<stdio.h>
#include<Windows.h>

/*
	信号量
*/

int g_count = 0;

HANDLE g_hSemaphore;


//线程处理函数
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam)
{
	while (1)
	{
		if (WAIT_OBJECT_0 == WaitForSingleObject(g_hSemaphore, INFINITE))
		{
			g_count++;
			printf("线程ID:%d,值：%d\n", GetCurrentThreadId(), g_count);
			if (g_count >= 20)
			{
				break;
			}

			//增加信号量
			//1.信号量句柄
			//2.增加信号量个数
			//3.是否接受原来的信号量
			if (!ReleaseSemaphore(g_hSemaphore, 1, NULL))
			{
				printf("增加信号量：错误代号：%d", GetLastError());
			}
		}
	}

	return 0;
}


int main()
{
	//创建信号量
	//第一个参数：安全属性
	//第二个参数：允许几个信号量初始化
	//第三个参数：信号量对象的最大数
	//第四个参数：信号量的名字
	g_hSemaphore=CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);

	if (g_hSemaphore == NULL)
	{
		printf("创建信号量失败。错误代号：%d\n", GetLastError());
		return 0;
	}

	HANDLE arrhThread[10];
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arrhThread[i]=CreateThread(NULL, 0, ThreadProc, NULL, 0, NULL);
		if (arrhThread[i] == NULL)
		{
			printf("创建信号量失败。错误代号：%d\n", GetLastError());
			return 0;
		}
	}

	//等待所有线程的信号
	//1.窗口句柄个数
	//2.窗口句柄
	//3.等待信号量的个数，True等待所有信号量发送信号，FALSE等待一个信号
	//4.等待时间
	WaitForMultipleObjects(10, arrhThread, TRUE,INFINITE);
	printf("所有线程执行完毕\n");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

互斥量

#include<stdio.h>
#include<Windows.h>

/*
	互斥对象
*/

int g_count = 500;

HANDLE g_hMutex;


//线程处理函数
DWORD WINAPI ThreadProc1(LPVOID lpParam)
{

	while (1)
	{
		WaitForSingleObject(g_hMutex, INFINITE);

		if (g_count > 0)
		{
			g_count--;
			printf("窗口1还剩：%d\n", g_count);
		}
		else
			break;
		//释放互斥量
		ReleaseMutex(g_hMutex);
	}
	
	return 0;
}

//线程处理函数
DWORD WINAPI ThreadProc2(LPVOID lpParam)
{
	while (1)
	{
		WaitForSingleObject(g_hMutex, INFINITE);

		if (g_count > 0)
		{
			g_count--;
			printf("窗口2还剩：%d\n", g_count);
		}
		else
			break;
		//释放互斥量
		ReleaseMutex(g_hMutex);
	}

	return 0;
}

DWORD WINAPI ThreadProc3(LPVOID lpParam)
{
	while (1)
	{
		WaitForSingleObject(g_hMutex, INFINITE);

		if (g_count > 0)
		{
			g_count--;
			printf("窗口3还剩：%d\n", g_count);
		}
		else
			break;
		//释放互斥量
		ReleaseMutex(g_hMutex);
	}

	return 0;
}

int main()
{
	//创建互斥内核对象
	//1.安全属性：NULL
	//2.信号状态：FALSE 有信号状态
	//3.信号名称：NULL表示匿名
	g_hMutex=CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

	//创建3个线程
	CreateThread(NULL, 0, ThreadProc1, NULL, 0, NULL);
	CreateThread(NULL, 0, ThreadProc2, NULL, 0, NULL);
	CreateThread(NULL, 0, ThreadProc3, NULL, 0, NULL);

	while (1);

	return 0;
}

在这里插入图片描述

MFC 中设置只能有一个窗口

//创建一个互斥对象
	//GUID(全局唯一标识符)，点击工具创建GUID
	HANDLE hMutex=CreateMutex(NULL, TRUE, L"{EBC3EAE2-3107-4F3C-9B8B-3FD4D2023D10}");
	if (hMutex)
	{
		if (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS)
		{
			AfxMessageBox(L"此程序已经运行了");
			return TRUE;
		}
	}

在这里插入图片描述

MFC线程通信

MFC 线程通信

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