秒殺多線程-關(guān)鍵段CS
CRITICAL_SECTION
函數(shù)功能：初始化
函數(shù)原型：
函數(shù)說(shuō)明：定義關(guān)鍵段變量后必須先初始化。
函數(shù)功能：銷毀
函數(shù)原型：
函數(shù)說(shuō)明：用完之后記得銷毀。
函數(shù)功能：進(jìn)入關(guān)鍵區(qū)域
函數(shù)原型：
函數(shù)說(shuō)明：系統(tǒng)保證各線程互斥的進(jìn)入關(guān)鍵區(qū)域。
函數(shù)功能：離開關(guān)關(guān)鍵區(qū)域
函數(shù)原型：
使用實(shí)例
然后在經(jīng)典多線程問(wèn)題中設(shè)置兩個(gè)關(guān)鍵區(qū)域。一個(gè)是主線程在遞增子線程序號(hào)時(shí)，另一個(gè)是各子線程互斥的訪問(wèn)輸出全局資源時(shí)。詳見(jiàn)代碼：
可以看出來(lái)，各子線程已經(jīng)可以互斥的訪問(wèn)與輸出全局資源了，但主線程與子線程之間的同步還是有點(diǎn)問(wèn)題。
分別在兩個(gè)地方打斷點(diǎn)調(diào)試：
正常來(lái)說(shuō)，兩個(gè)斷點(diǎn)應(yīng)該是依次輪流執(zhí)行，但實(shí)際會(huì)多次執(zhí)行EnterCriticalSection(&g_csParent);
分析問(wèn)題
先找到關(guān)鍵段CRITICAL_SECTION的定義吧，它在minwinbase.h中被定義成RTL_CRITICAL_SECTION。而RTL_CRITICAL_SECTION在winnt.h中聲明，它其實(shí)是個(gè)結(jié)構(gòu)體：
參數(shù)說(shuō)明：PRTL_CRITICAL_SECTION_DEBUG DebugInfo;調(diào)試用的。
LONG LockCount;初始化為-1，-n表示有n個(gè)線程在等待。
LONG RecursionCount;表示該關(guān)鍵段的擁有線程對(duì)此資源獲得關(guān)鍵段次數(shù)，初為0，每進(jìn)入一次關(guān)鍵區(qū)域加一。
HANDLE OwningThread;即擁有該關(guān)鍵段的線程句柄
HANDLE LockSemaphore;實(shí)際上是一個(gè)自復(fù)位事件。
ULONG_PTR SpinCount;旋轉(zhuǎn)鎖的設(shè)置，單CPU下忽略
由這個(gè)結(jié)構(gòu)可以知道關(guān)鍵段會(huì)記錄擁有該關(guān)鍵段的線程句柄即關(guān)鍵段是有“線程所有權(quán)”概念的。事實(shí)上它會(huì)用第四個(gè)參數(shù)OwningThread來(lái)記錄獲準(zhǔn)進(jìn)入關(guān)鍵區(qū)域的線程句柄，如果這個(gè)線程再次進(jìn)入，EnterCriticalSection()會(huì)更新第三個(gè)參數(shù)RecursionCount以記錄該線程進(jìn)入的次數(shù)并立即返回讓該線程進(jìn)入。其它線程調(diào)用EnterCriticalSection()則會(huì)被切換到等待狀態(tài)，一旦擁有線程所有權(quán)的線程調(diào)用LeaveCriticalSection()使其進(jìn)入的次數(shù)為0時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新關(guān)鍵段并將等待中的線程換回可調(diào)度狀態(tài)。
因此可以將關(guān)鍵段比作旅館的房卡，調(diào)用EnterCriticalSection()即申請(qǐng)房卡，得到房卡后自己當(dāng)然是可以多次進(jìn)出房間的，在你調(diào)用LeaveCriticalSection()交出房卡之前，別人自然是無(wú)法進(jìn)入該房間。
回到這個(gè)經(jīng)典線程同步問(wèn)題上，主線程正是由于擁有“線程所有權(quán)”即房卡，所以它可以重復(fù)進(jìn)入關(guān)鍵代碼區(qū)域從而導(dǎo)致子線程在接收參數(shù)之前主線程就已經(jīng)修改了這個(gè)參數(shù)。所以關(guān)鍵段可以用于線程間的互斥，但不可以用于同步。
另外，由于將線程切換到等待狀態(tài)的開銷較大，因此為了提高關(guān)鍵段的性能，Microsoft將旋轉(zhuǎn)鎖合并到關(guān)鍵段中，這樣EnterCriticalSection()會(huì)先用一個(gè)旋轉(zhuǎn)鎖不斷循環(huán)，嘗試一段時(shí)間才會(huì)將線程切換到等待狀態(tài)。
配合了旋轉(zhuǎn)鎖的關(guān)鍵段初始化函數(shù)
函數(shù)功能：初始化關(guān)鍵段并設(shè)置旋轉(zhuǎn)次數(shù)函數(shù)原型：
函數(shù)說(shuō)明：旋轉(zhuǎn)次數(shù)一般設(shè)置為4000。
函數(shù)功能：修改關(guān)鍵段的旋轉(zhuǎn)次數(shù)
函數(shù)原型：
《Windows核心編程》第五版的第八章推薦在使用關(guān)鍵段的時(shí)候同時(shí)使用旋轉(zhuǎn)鎖，這樣有助于提高性能。值得注意的是如果主機(jī)只有一個(gè)處理器，那么設(shè)置旋轉(zhuǎn)鎖是無(wú)效的。無(wú)法進(jìn)入關(guān)鍵區(qū)域的線程總會(huì)被系統(tǒng)將其切換到等待狀態(tài)。
總結(jié)關(guān)鍵段CS
1．關(guān)鍵段共初始化、銷毀、進(jìn)入和離開關(guān)鍵區(qū)域四個(gè)函數(shù)。
2．關(guān)鍵段可以解決線程的互斥問(wèn)題，但因?yàn)榫哂小熬€程所有權(quán)”，所以無(wú)法解決同步問(wèn)題。
3．推薦關(guān)鍵段與旋轉(zhuǎn)鎖配合使用。
下一篇將介紹事件Event。
，參考：https://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7442639
