線程的基礎(chǔ)知識(shí)
1. 進(jìn)程與線程有那些區(qū)別和聯(lián)系？
l 每個(gè)進(jìn)程至少需要一個(gè)線程。
l 進(jìn)程由兩部分構(gòu)成：進(jìn)程內(nèi)核對(duì)象，地址空間。線程也由兩部分組成：線程內(nèi)核對(duì)象，操作系統(tǒng)用它來(lái)對(duì)線程實(shí)施管理。線程堆棧，用于維護(hù)線程在執(zhí)行代碼時(shí)需要的所有函數(shù)參數(shù)和局部變量。
l 進(jìn)程是不活潑的。進(jìn)程從來(lái)不執(zhí)行任何東西，它只是線程的容器。線程總是在某個(gè)進(jìn)程環(huán)境中創(chuàng)建的，而且它的整個(gè)壽命期都在該進(jìn)程中。
l 如果在單進(jìn)程環(huán)境中，有多個(gè)線程正在運(yùn)行，那么這些線程將共享單個(gè)地址空間。這些線程能夠執(zhí)行相同的代碼，對(duì)相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。這些線程還能共享內(nèi)核對(duì)象句柄，因?yàn)榫浔硪蕾?lài)于每個(gè)進(jìn)程而不是每個(gè)線程存在。
l 進(jìn)程使用的系統(tǒng)資源比線程多得多。實(shí)際上，線程只有一個(gè)內(nèi)核對(duì)象和一個(gè)堆棧，保留的記錄很少，因此需要很少的內(nèi)存。因此始終都應(yīng)該設(shè)法用增加線程來(lái)解決編程問(wèn)題，避免創(chuàng)建新的進(jìn)程。但是許多程序設(shè)計(jì)用多個(gè)進(jìn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)更好些。
2. 如何使用_beginthreadex函數(shù)？
使用方法與CreateThread函數(shù)相同，只是調(diào)用參數(shù)類(lèi)型需要轉(zhuǎn)換。
3. 如何使用CreateThread函數(shù)？
當(dāng)CreateThread被調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)線程內(nèi)核對(duì)象。該線程內(nèi)核對(duì)象不是線程本身，而是操作系統(tǒng)用來(lái)管理線程的較小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。使用時(shí)應(yīng)當(dāng)注意在不需要對(duì)線程內(nèi)核進(jìn)行訪問(wèn)后調(diào)用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉線程句柄。因?yàn)镃reateThread函數(shù)中使用某些C/C++運(yùn)行期庫(kù)函數(shù)時(shí)會(huì)有內(nèi)存泄漏，所以應(yīng)當(dāng)盡量避免使用。
參數(shù) 含義
lpThreadAttributes 如果傳遞NULL該線程使用默認(rèn)安全屬性。如果希望所有的子進(jìn)程能夠繼承該線程對(duì)象的句柄，必須將它的bInheritHandle成員被初始化為T(mén)RUE。
dwStackSize 設(shè)定線程堆棧的地址空間。如果非0，函數(shù)將所有的存儲(chǔ)器保留并分配給線程的堆棧。如果是0，CreateThread就保留一個(gè)區(qū)域，并且將鏈接程序嵌入.exe文件的/STACK鏈接程序開(kāi)關(guān)信息指明的存儲(chǔ)器容量分配給線程堆棧。
lpStartAddress 線程函數(shù)的地址。
lpParameter 傳遞給線程函數(shù)的參數(shù)。
dwCreationFlags 如果是0，線程創(chuàng)建后立即進(jìn)行調(diào)度。如果是CREATE_SUSPENDED，系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行初始化后暫停該線程的運(yùn)行。
LpThreadId 用來(lái)存放系統(tǒng)分配給新線程的ID。
4. 如何終止線程的運(yùn)行？
（1） 線程函數(shù)返回（最好使用這種方法）。
這是確保所有線程資源被正確地清除的唯一辦法。
如果線程能夠返回，就可以確保下列事項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)：
•在線程函數(shù)中創(chuàng)建的所有C++對(duì)象均將通過(guò)它們的撤消函數(shù)正確地撤消。
•操作系統(tǒng)將正確地釋放線程堆棧使用的內(nèi)存。
•系統(tǒng)將線程的退出代碼設(shè)置為線程函數(shù)的返回值。
•系統(tǒng)將遞減線程內(nèi)核對(duì)象的使用計(jì)數(shù)。
（2） 調(diào)用ExitThread函數(shù)（最好不要使用這種方法）。
該函數(shù)將終止線程的運(yùn)行，并導(dǎo)致操作系統(tǒng)清除該線程使用的所有操作系統(tǒng)資源。但是，C++資源（如C++類(lèi)對(duì)象）將不被撤消。
（3） 調(diào)用TerminateThread函數(shù)（應(yīng)該避免使用這種方法）。
TerminateThread能撤消任何線程。線程的內(nèi)核對(duì)象的使用計(jì)數(shù)也被遞減。TerminateThread函數(shù)是異步運(yùn)行的函數(shù)。如果要確切地知道該線程已經(jīng)終止運(yùn)行，必須調(diào)用WaitForSingleObject或者類(lèi)似的函數(shù)。當(dāng)使用返回或調(diào)用ExitThread的方法撤消線程時(shí)，該線程的內(nèi)存堆棧也被撤消。但是，如果使用TerminateThread，那么在擁有線程的進(jìn)程終止運(yùn)行之前，系統(tǒng)不撤消該線程的堆棧。
（4） 包含線程的進(jìn)程終止運(yùn)行（應(yīng)該避免使用這種方法）。
由于整個(gè)進(jìn)程已經(jīng)被關(guān)閉，進(jìn)程使用的所有資源肯定已被清除。就像從每個(gè)剩余的線程調(diào)用TerminateThread一樣。這意味著正確的應(yīng)用程序清除沒(méi)有發(fā)生，即C++對(duì)象撤消函數(shù)沒(méi)有被調(diào)用，數(shù)據(jù)沒(méi)有轉(zhuǎn)至磁盤(pán)等等。
一旦線程不再運(yùn)行，系統(tǒng)中就沒(méi)有別的線程能夠處理該線程的句柄。然而別的線程可以調(diào)用GetExitcodeThread來(lái)檢查由hThread標(biāo)識(shí)的線程是否已經(jīng)終止運(yùn)行。如果它已經(jīng)終止運(yùn)行，則確定它的退出代碼。
5. 為什么不要使用_beginthread函數(shù)和_endthread函數(shù)？
與_beginthreadex函數(shù)相比參數(shù)少，限制多。無(wú)法創(chuàng)建暫停的線程，無(wú)法取得線程ID。_endthread函數(shù)無(wú)參數(shù)，線程退出代碼必須為0。還有_endthread函數(shù)內(nèi)部關(guān)閉了線程的句柄，一旦退出將不能正確訪問(wèn)線程句柄。
6. 如何對(duì)進(jìn)程或線程的內(nèi)核進(jìn)行引用？
HANDLE   GetCurrentProcess(     );
HANDLE   GetCurrentThread(     );
這兩個(gè)函數(shù)都能返回調(diào)用線程的進(jìn)程的偽句柄或線程內(nèi)核對(duì)象的偽句柄。偽句柄只能在當(dāng)前的進(jìn)程或線程中使用，在其它線程或進(jìn)程將不能訪問(wèn)。函數(shù)并不在創(chuàng)建進(jìn)程的句柄表中創(chuàng)建新句柄。調(diào)用這些函數(shù)對(duì)進(jìn)程或線程內(nèi)核對(duì)象的使用計(jì)數(shù)沒(méi)有任何影響。如果調(diào)用CloseHandle，將偽句柄作為參數(shù)來(lái)傳遞，那么CloseHandle就會(huì)忽略該函數(shù)的調(diào)用并返回FALSE。
DWORD   GetCurrentProcessId(     );
DWORD   GetCurrentThreadId(     );
這兩個(gè)函數(shù)使得線程能夠查詢(xún)它的進(jìn)程的唯一ID或它自己的唯一ID。
7. 如何將偽句柄轉(zhuǎn)換為實(shí)句柄？
HANDLE   hProcessFalse   =   NULL;
HANDLE   hProcessTrue   =   NULL;
HANDLE   hThreadFalse   =   NULL;
HANDLE   hThreadTrue   =   NULL;

hProcessFalse   =   GetCurrentProcess(     );
hThreadFalse   =   GetCurrentThread(     );
取得線程實(shí)句柄：
DuplicateHandle(   hProcessFalse,   hThreadFalse,   hProcessFalse,   &hThreadTrue,   0,   FALSE,   DUPLICATE_SAME_ACCESS   );
取得進(jìn)程實(shí)句柄：
DuplicateHandle(   hProcessFalse,   hProcessFalse,   hProcessFalse,   &hProcessTrue,   0,   FALSE,   DUPLICATE_SAME_ACCESS   );
由于DuplicateHandle會(huì)遞增特定對(duì)象的使用計(jì)數(shù)，因此當(dāng)完成對(duì)復(fù)制對(duì)象句柄的使用時(shí)，應(yīng)該將目標(biāo)句柄傳遞給CloseHandle，從而遞減對(duì)象的使用計(jì)數(shù)。
8. 在一個(gè)進(jìn)程中可創(chuàng)建線程的最大數(shù)是得多少？
線程的最大數(shù)取決于該系統(tǒng)的可用虛擬內(nèi)存的大小。默認(rèn)每個(gè)線程最多可擁有至多1MB大小的棧的空間。所以，至多可創(chuàng)建2028個(gè)線程。如果減少默認(rèn)堆棧的大小，則可以創(chuàng)建更多的線程。
第７章   線程的調(diào)度、優(yōu)先級(jí)和親緣性
1. 如何暫停和恢復(fù)線程的運(yùn)行？
線程內(nèi)核對(duì)象的內(nèi)部有一個(gè)值指明線程的暫停計(jì)數(shù)。當(dāng)調(diào)用CreateProcess或CreateThread函數(shù)時(shí)，就創(chuàng)建了線程的內(nèi)核對(duì)象，并且它的暫停計(jì)數(shù)被初始化為1。因?yàn)榫€程的初始化需要時(shí)間，不能在系統(tǒng)做好充分的準(zhǔn)備之前就開(kāi)始執(zhí)行線程。線程完全初始化好了之后，CreateProcess或CreateThread要查看是否已經(jīng)傳遞了CREATE_SUSPENDED標(biāo)志。如果已經(jīng)傳遞了這個(gè)標(biāo)志，那么這些函數(shù)就返回，同時(shí)新線程處于暫停狀態(tài)。如果尚未傳遞該標(biāo)志，那么該函數(shù)將線程的暫停計(jì)數(shù)遞減為0。當(dāng)線程的暫停計(jì)數(shù)是0的時(shí)候，除非線程正在等待其他某種事情的發(fā)生，否則該線程就處于可調(diào)度狀態(tài)。在暫停狀態(tài)中創(chuàng)建一個(gè)線程，就能夠在線程有機(jī)會(huì)執(zhí)行任何代碼之前改變線程的運(yùn)行環(huán)境（如優(yōu)先級(jí)）。一旦改變了線程的環(huán)境，必須使線程成為可調(diào)度線程。方法如下：
hThread   =   CreatThread(   ……，CREATE_SUSPENDED，……   );
或
bCreate   =   CreatProcess(   ……，CREATE_SUSPENDED，……，pProcInfo   );
if(   bCreate   !=   FALSE   )
{
hThread   =   pProcInfo.hThread;
}
……
……
……
ResumeThread(   hThread   );
CloseHandle(   hThread   );
ResumeThread成功，它將返回線程的前一個(gè)暫停計(jì)數(shù)，否則返回0xFFFFFFFF。
單個(gè)線程可以暫停若干次。如果一個(gè)線程暫停了3次，它必須恢復(fù)3次。創(chuàng)建線程時(shí)，除了使用CREATE_SUSPENDED外，也可以調(diào)用SuspendThread函數(shù)來(lái)暫停線程的運(yùn)行。任何線程都可以調(diào)用該函數(shù)來(lái)暫停另一個(gè)線程的運(yùn)行（只要擁有線程的句柄）。線程可以自行暫停運(yùn)行，但是不能自行恢復(fù)運(yùn)行。與ResumeThread一樣，SuspendThread返回的是線程的前一個(gè)暫停計(jì)數(shù)。線程暫停的最多次數(shù)可以是MAXIMUM_SUSPEND_COUNT次。SuspendThread與內(nèi)核方式的執(zhí)行是異步進(jìn)行的，但是在線程恢復(fù)運(yùn)行之前，不會(huì)發(fā)生用戶(hù)方式的執(zhí)行。調(diào)用SuspendThread時(shí)必須小心，因?yàn)椴恢罆和＞€程運(yùn)行時(shí)它在進(jìn)行什么操作。只有確切知道目標(biāo)線程是什么（或者目標(biāo)線程正在做什么），并且采取強(qiáng)有力的措施來(lái)避免因暫停線程的運(yùn)行而帶來(lái)的問(wèn)題或死鎖狀態(tài)，SuspendThread才是安全的。
2. 是否可以暫停和恢復(fù)進(jìn)程的運(yùn)行？
對(duì)于Windows來(lái)說(shuō)，不存在暫?；蚧謴?fù)進(jìn)程的概念，因?yàn)檫M(jìn)程從來(lái)不會(huì)被安排獲得CPU時(shí)間。不過(guò)Windows確實(shí)允許一個(gè)進(jìn)程暫停另一個(gè)進(jìn)程中的所有線程的運(yùn)行，但是從事暫停操作的進(jìn)程必須是個(gè)調(diào)試程序。特別是，進(jìn)程必須調(diào)用WaitForDebugEvent和ContinueDebugEvent之類(lèi)的函數(shù)。由于競(jìng)爭(zhēng)的原因，Windows沒(méi)有提供其他方法來(lái)暫停進(jìn)程中所有線程的運(yùn)行。
3. 如何使用sleep函數(shù)？
•系統(tǒng)將在大約的指定毫秒數(shù)內(nèi)使線程不可調(diào)度。Windows不是個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。雖然線程可能在規(guī)定的時(shí)間被喚醒，但是它能否做到，取決于系統(tǒng)中還有什么操作正在進(jìn)行。
•可以調(diào)用Sleep，并且為dwMilliseconds參數(shù)傳遞INFINITE。這將告訴系統(tǒng)永遠(yuǎn)不要調(diào)度該線程。這不是一件值得去做的事情。最好是讓線程退出，并還原它的堆棧和內(nèi)核對(duì)象。
•可以將0傳遞給Sleep。這將告訴系統(tǒng)，調(diào)用線程將釋放剩余的時(shí)間片，并迫使系統(tǒng)調(diào)度另一個(gè)線程。但是，系統(tǒng)可以對(duì)剛剛調(diào)用Sleep的線程重新調(diào)度。如果不存在多個(gè)擁有相同優(yōu)先級(jí)的可調(diào)度線程，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。
4. 如何轉(zhuǎn)換到另一個(gè)線程？
系統(tǒng)提供了SwitchToThread函數(shù)。當(dāng)調(diào)用這個(gè)函數(shù)的時(shí)候，系統(tǒng)要查看是否存在一個(gè)迫切需要CPU時(shí)間的線程。如果沒(méi)有線程迫切需要CPU時(shí)間，SwitchToThread就會(huì)立即返回。如果存在一個(gè)迫切需要CPU時(shí)間的線程，SwitchToThread就對(duì)該線程進(jìn)行調(diào)度（該線程的優(yōu)先級(jí)可能低于調(diào)用SwitchToThread的線程）。這個(gè)迫切需要CPU時(shí)間的線程可以運(yùn)行一個(gè)時(shí)間段，然后系統(tǒng)調(diào)度程序照常運(yùn)行。該函數(shù)允許一個(gè)需要資源的線程強(qiáng)制另一個(gè)優(yōu)先級(jí)較低、而目前卻擁有該資源的線程放棄該資源。如果調(diào)用SwitchToThread函數(shù)時(shí)沒(méi)有其他線程能夠運(yùn)行，那么該函數(shù)返回FALSE，否則返回一個(gè)非0值。調(diào)用SwitchToThread與調(diào)用Sleep是相似的。差別是SwitchToThread允許優(yōu)先級(jí)較低的線程運(yùn)行；而即使有低優(yōu)先級(jí)線程迫切需要CPU時(shí)間，Sleep也能夠立即對(duì)調(diào)用線程重新進(jìn)行調(diào)度。
5. 如何取得線程運(yùn)行的時(shí)間？
（1） 簡(jiǎn)單取得線程大概運(yùn)行時(shí)間：
DWORD   dwStartTime   =   0;
DWORD   dwEndTime   =   0;
DWORD   dwRunTime   =   0;
dwStartTime   =   GetTickCount(     );
……
……
……
dwEndTime   =   GetTickCount(     );
dwRunTime   =   dwEndTime   –   dwStartTime;
（2） 調(diào)用GetThreadTimes的函數(shù)：
參數(shù) 含義
hThread 線程句柄
lpCreationTime 創(chuàng)建時(shí)間：英國(guó)格林威治時(shí)間
lpExitTime 退出時(shí)間：英國(guó)格林威治時(shí)間，如果線程仍然在運(yùn)行，退出時(shí)間則未定義
lpKernelTime 內(nèi)核時(shí)間：指明線程執(zhí)行操作系統(tǒng)代碼已經(jīng)經(jīng)過(guò)了多少個(gè)100ns的CPU時(shí)間
lpUserTime 用戶(hù)時(shí)間：指明線程執(zhí)行應(yīng)用程序代碼已經(jīng)經(jīng)過(guò)了多少個(gè)100ns的CPU時(shí)間
GetProcessTimes是個(gè)類(lèi)似GetThreadTimes的函數(shù)，適用于進(jìn)程中的所有線程（甚至是已經(jīng)終止運(yùn)行的線程）。返回的內(nèi)核時(shí)間是所有進(jìn)程的線程在內(nèi)核代碼中經(jīng)過(guò)的全部時(shí)間的總和。GetThreadTimes和GetProcessTimes這兩個(gè)函數(shù)在Windows98中不起作用。在Windows98中，沒(méi)有一個(gè)可靠的機(jī)制可供應(yīng)用程序來(lái)確定線程或進(jìn)程已經(jīng)使用了多少CPU時(shí)間。
6. 進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)類(lèi)有哪些？
優(yōu)先級(jí)類(lèi) 標(biāo)識(shí)符 描述
實(shí)時(shí) REALTIME_PRIORITY_CLASS 立即對(duì)事件作出響應(yīng)，執(zhí)行關(guān)鍵時(shí)間的任務(wù)。會(huì)搶先于操作系統(tǒng)組件之前運(yùn)行。
高 HIGH_PRIORITY_CLASS 立即對(duì)事件作出響應(yīng)，執(zhí)行關(guān)鍵時(shí)間的任務(wù)。
高于正常 ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS 在正常優(yōu)先級(jí)與高優(yōu)先級(jí)之間運(yùn)行（Windows2000）。
正常 NORMAL_PRIORITY_CLASS 沒(méi)有特殊調(diào)度需求
低于正常 BELOW_NORMAL_PRIORITY_CLASS 在正常優(yōu)先級(jí)與空閑優(yōu)先級(jí)之間運(yùn)行（Windows2000）。
空閑 IDLE_PRIORITY_CLASS 在系統(tǒng)空閑時(shí)運(yùn)行。
設(shè)置方法：
BOOL   SetPriorityClass(   HANDLE   hProcess,   DWORD   dwPriority   );
DWORD   GetPriorityClass(   HANDLE   hProcess   );
使用命令外殼啟動(dòng)一個(gè)程序時(shí)，該程序的起始優(yōu)先級(jí)是正常優(yōu)先級(jí)。如果使用Start命令來(lái)啟動(dòng)該程序，可以使用一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定應(yīng)用程序的起始優(yōu)先級(jí)。例如：
c:\> START   /LOW   CALC.EXE
Start命令還能識(shí)別/BELOWNORMAL、/NORMAL、/ABOVENORMAL、/HIGH和/REALTIME等開(kāi)關(guān)。
7. 線程的相對(duì)優(yōu)先級(jí)有哪些？
相對(duì)優(yōu)先級(jí) 標(biāo)識(shí)符 描述
關(guān)鍵時(shí)間 THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL 對(duì)于實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)類(lèi)線程在優(yōu)先級(jí)31上運(yùn)行，對(duì)于其他優(yōu)先級(jí)類(lèi)，線程在優(yōu)先級(jí)15上運(yùn)行。
最高 THREAD_PRIORITY_HIGHEST 線程在高于正常優(yōu)先級(jí)上兩級(jí)上運(yùn)行。
高于正常 THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL 線程在正常優(yōu)先級(jí)上一級(jí)上運(yùn)行。
正常 THREAD_PRIORITY_NORMAL 線程在進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)類(lèi)上正常運(yùn)行。
低于正常 THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL 線程在低于正常優(yōu)先級(jí)下一級(jí)上運(yùn)行。
最低 THREAD_PRIORITY_LOWEST 線程在低于正常優(yōu)先級(jí)下兩級(jí)上運(yùn)行。
空閑 THREAD_PRIORITY_IDLE 對(duì)于實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)類(lèi)線程在優(yōu)先級(jí)16上運(yùn)行對(duì)于其他優(yōu)先級(jí)類(lèi)線程在優(yōu)先級(jí)1上運(yùn)行。
設(shè)置方法：
BOOL   SetThreadPriority(   HANDLE   hThread,   DWORD   dwPriority   );
DWORD   GetThreadPriorityClass(   HANDLE   hThread   );
8. 如何避免系統(tǒng)動(dòng)態(tài)提高線程的優(yōu)先級(jí)等級(jí)？
系統(tǒng)常常要提高線程的優(yōu)先級(jí)等級(jí)，以便對(duì)窗口消息或讀取磁盤(pán)等I/O事件作出響應(yīng)。或者當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)線程在大約3至4s內(nèi)一直渴望得到CPU時(shí)間，它就將這個(gè)渴望得到CPU時(shí)間的線程的優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)提高到15，并讓該線程運(yùn)行兩倍于它的時(shí)間量。當(dāng)?shù)搅藘杀稌r(shí)間量的時(shí)候，該線程的優(yōu)先級(jí)立即返回到它的基本優(yōu)先級(jí)。下面的函數(shù)可以對(duì)系統(tǒng)的調(diào)度方式進(jìn)行設(shè)置：
BOOL   SetProcessPriorityBoost(   HANDLE   hProcess,   BOOL   bDisableBoost   );
BOOL   GetProcessPriorityBoost(   HANDLE   hProcess,   PBOOL   pbDisableBoost   );
BOOL   SetThreadPriorityBoost(   HANDLE   hThread,   BOOL   bDisableBoost   );
BOOL   GetThreadPriorityBoost(   HANDLE   hThread,   PBOOL   pbDisableBoost   );
SetProcessPriorityBoost負(fù)責(zé)告訴系統(tǒng)激活或停用進(jìn)行中的所有線程的優(yōu)先級(jí)提高功能，而SetThreadPriorityBoost則激活或停用各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)提高功能。Windows98沒(méi)有提供這4個(gè)函數(shù)的有用的實(shí)現(xiàn)代碼。
第８章   用戶(hù)方式中線程的同步
1. 僅一條語(yǔ)句用不用考慮線程同步的問(wèn)題？
當(dāng)使用高級(jí)語(yǔ)言編程時(shí)，我們往往會(huì)認(rèn)為一條語(yǔ)句是最小的原子訪問(wèn)，CPU不會(huì)在這條語(yǔ)句中間運(yùn)行其他的線程。這是錯(cuò)誤的，因?yàn)榧词狗浅：?jiǎn)單的一條高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)句，經(jīng)編譯器編譯后也可能變成多行代碼由計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行。因此必須考慮線程同步的問(wèn)題。任何線程都不應(yīng)該通過(guò)調(diào)用簡(jiǎn)單的C語(yǔ)句來(lái)修改共享的變量。
2. 互鎖函數(shù)有那些？
（1） LONG   InterlockedExchangeAdd   (   LPLONG   Addend,   LONG   Increment   );
Addend為長(zhǎng)整型變量的地址，Increment為想要在Addend指向的長(zhǎng)整型變量上增加的數(shù)值（可以是負(fù)數(shù)）。這個(gè)函數(shù)的主要作用是保證這個(gè)加操作為一個(gè)原子訪問(wèn)。
（2） LONG   InterlockedExchange(   LPLONG   Target,   LONG   Value   );
用第二個(gè)參數(shù)的值取代第一個(gè)參數(shù)指向的值。函數(shù)返回值為原始值。
（3） PVOID   InterlockedExchangePointer(   PVOID   *Target,   PVOID   Value   );
用第二個(gè)參數(shù)的值取代第一個(gè)參數(shù)指向的值。函數(shù)返回值為原始值。
（4） LONG   InterlockedCompareExchange(  
LPLONG   Destination,   LONG   Exchange,   LONG   Comperand     );
如果第三個(gè)參數(shù)與第一個(gè)參數(shù)指向的值相同，那么用第二個(gè)參數(shù)取代第一個(gè)參數(shù)指向的值。函數(shù)返回值為原始值。
（5） PVOID   InterlockedCompareExchangePointer   (
PVOID   *Destination,   PVOID   Exchange,   PVOID   Comperand   );
如果第三個(gè)參數(shù)與第一個(gè)參數(shù)指向的值相同，那么用第二個(gè)參數(shù)取代第一個(gè)參數(shù)指向的值。函數(shù)返回值為原始值。
3. 為什么單CPU的計(jì)算機(jī)不應(yīng)該使用循環(huán)鎖？
舉例說(shuō)明：
BOOL   g_bResourceUse   =   FALSE;
……
void   ThreadFunc1(     )
{
BOOL   bResourceUse   =   FALSE;
while(   1   )
{
bResourceUse   =   InterlockedExchange(   &g_bResourceUse,   TRUE   );
if(   bResourceUse   ==   FALSE   )
{
break;
}
Sleep(   0   );
}
……
……
……
InterlockedExchange(   &g_bResourceUse,   FALSE   );
}
首先循環(huán)鎖會(huì)浪費(fèi)CPU時(shí)間。CPU必須不斷地比較兩個(gè)值，直到一個(gè)值由于另一個(gè)線程而“奇妙地”改變?yōu)橹?。而且使用該循環(huán)鎖的線程都應(yīng)該為同一優(yōu)先級(jí)，并且應(yīng)當(dāng)使用SetProcessPriorityBoost函數(shù)或SetThreadPriorityBoost函數(shù)禁止線程優(yōu)先級(jí)的動(dòng)態(tài)提高功能，否則優(yōu)先級(jí)較低的線程可能永遠(yuǎn)不能被調(diào)用。
4. 如何使用volatile聲明變量？
如果是對(duì)共享資源的地址進(jìn)行使用如&g_Resource那么可以不使用volatile，因?yàn)閷⒁粋€(gè)變量地址傳遞給一個(gè)函數(shù)時(shí)，該函數(shù)必須從內(nèi)存讀取該值。優(yōu)化程序不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生任何影響。如果直接使用變量，必須有一個(gè)volatile類(lèi)型的限定詞。它告訴編譯器，變量可以被應(yīng)用程序本身以外的某個(gè)東西進(jìn)行修改，這些東西包括操作系統(tǒng)，硬件或同時(shí)執(zhí)行的線程等。volatile限定詞會(huì)告訴編譯器，不要對(duì)該變量進(jìn)行任何優(yōu)化，并且總是重新加載來(lái)自該變量的內(nèi)存單元的值。否則編譯器會(huì)把變量的值存入CPU寄存器，每次對(duì)寄存器進(jìn)行操作。線程就會(huì)進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán)，永遠(yuǎn)無(wú)法喚醒。
5. 如何使用關(guān)鍵代碼段實(shí)現(xiàn)線程的同步？
如果需要一小段代碼以原子操作的方式執(zhí)行，這時(shí)簡(jiǎn)單的互鎖函數(shù)已不能滿足需要，必須使用關(guān)鍵代碼段來(lái)解決問(wèn)題。不過(guò)使用關(guān)鍵代碼段時(shí)，很容易陷入死鎖狀態(tài)，因?yàn)樵诘却M(jìn)入關(guān)鍵代碼段時(shí)無(wú)法設(shè)定超時(shí)值。關(guān)鍵代碼段是通過(guò)對(duì)共享資源設(shè)置一個(gè)標(biāo)志來(lái)實(shí)現(xiàn)的，就像廁所門(mén)上的“有人/沒(méi)人”標(biāo)志一樣。這個(gè)標(biāo)志就是一個(gè)CRITICAL_SECTION變量。該變量在任何一個(gè)線程使用它之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行初始化。初始化可以有兩種方法，使用InitializeCriticalSection函數(shù)和InitializeCriticalSectionAndSpinCount函數(shù)。然后在每個(gè)使用共享資源的線程函數(shù)的關(guān)鍵代碼段前使用EnterCriticalSection函數(shù)或者使用TryEnterCriticalSection函數(shù)。在關(guān)鍵代碼段使用之后調(diào)用LeaveCriticalSection函數(shù)。在所有的線程都不再使用該共享資源后應(yīng)當(dāng)調(diào)用DeleteCriticalSection函數(shù)來(lái)清除該標(biāo)志。舉例說(shuō)明：
const   int   MAX_TIMES   =   1000;
int     g_intIndex   =   0;
DWORD   g_dwTimes[MAX_TIMES];
CRITICAL_SECTION   g_cs;

void   Init(     )
{
……
InitializeCriticalSection(   &g_cs   );
……
}

DWORD   WINAPI   FirstThread(   PVOID   lpParam   )
{
while   (   g_intIndex   <   MAX_TIMES   )
{
EnterCriticalSection(   &g_cs   );
g_dwTimes[g_intIndex]   =   GetTickCount(     );
g_intIndex++;
LeaveCriticalSection(   &g_cs   );
}
return   0;
}

DWORD   WINAPI   SecondThread(   PVOID   lpParam   )
{
while   (   g_intIndex   <   MAX_TIMES   )
{
EnterCriticalSection(   &g_cs   );
g_intIndex++;
g_dwTimes[g_intIndex   -   1]   =   GetTickCount(     );
LeaveCriticalSection(   &g_cs   );
}
return   0;
}

void   Close(     )
{
……
DeleteCriticalSection(   &g_cs   );
……
}
使用關(guān)鍵代碼段應(yīng)當(dāng)注意一些技巧：
（1） 每個(gè)共享資源使用一個(gè)CRITICAL_SECTION變量。
這樣在當(dāng)前線程占有一個(gè)資源時(shí)，另一個(gè)資源可以被其他線程占有。
EnterCriticalSection(   &g_cs   );
for   (   intLoop   =   0;   intLoop   <   100;   intLoop++   )
{
g_intArray[intLoop]   =   0;
g_uintArray[intLoop]   =   0;
}
LeaveCriticalSection(   &g_cs   );
改為：
EnterCriticalSection(   &g_csInt   );
for   (   intLoop   =   0;   intLoop   <   100;   intLoop++   )
{
g_intArray[intLoop]   =   0;
}
LeaveCriticalSection(   &g_csInt   );
EnterCriticalSection(   &g_csUint   );
for   (   intLoop   =   0;   intLoop   <   100;   intLoop++   )
{
g_uintArray[intLoop]   =   0;
}
LeaveCriticalSection(   &g_csUint   );
（2） 同時(shí)訪問(wèn)多個(gè)資源，必須始終按照完全相同的順序請(qǐng)求對(duì)資源的訪問(wèn)。
這樣才能避免死鎖狀態(tài)產(chǎn)生。離開(kāi)的順序沒(méi)有關(guān)系。
Thread1：
EnterCriticalSection(   &g_csInt   );
EnterCriticalSection(   &g_csUint   );
for   (   intLoop   =   0;   intLoop   <   100;   intLoop++   )
{
g_uintArray[intLoop]   =   g_intArray[intLoop];
}
LeaveCriticalSection(   &g_csInt   );
LeaveCriticalSection(   &g_csUint   );
Thread2：
EnterCriticalSection(   &g_csUint   );
EnterCriticalSection(   &g_csInt   );
for   (   intLoop   =   0;   intLoop   <   100;   intLoop++   )
{
g_uintArray[intLoop]   =   g_intArray[intLoop];
}
LeaveCriticalSection(   &g_csInt   );
LeaveCriticalSection(   &g_csUint   );
改為：
Thread1：
EnterCriticalSection(   &g_csInt   );
EnterCriticalSection(   &g_csUint   );
for   (   intLoop   =   0;   intLoop   <   100;   intLoop++   )
{
g_uintArray[intLoop]   =   g_intArray[intLoop];
}
LeaveCriticalSection(   &g_csInt   );
LeaveCriticalSection(   &g_csUint   );
Thread2：
EnterCriticalSection(   &g_csInt   );
EnterCriticalSection(   &g_csUint   );
for   (   intLoop   =   0;   intLoop   <   100;   intLoop++   )
{
g_uintArray[intLoop]   =   g_intArray[intLoop];
}
LeaveCriticalSection(   &g_csInt   );
LeaveCriticalSection(   &g_csUint   );
（3） 不要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行關(guān)鍵代碼段。
EnterCriticalSection(   &g_cs   );
SendMessage(   hWnd,   WM_SOMEMSG,   &g_s,   0   );
LeaveCriticalSection(   &g_cs   );
改為：
EnterCriticalSection(   &g_cs   );
sTemp   =   g_s;
LeaveCriticalSection(   &g_cs   );
SendMessage(   hWnd,   WM_SOMEMSG,   &sTemp,   0   );
6. InitializeCriticalSection/InitializeCriticalSectionAndSpinCount差別？
InitializeCriticalSection函數(shù)的返回值為空并且不會(huì)創(chuàng)建事件內(nèi)核對(duì)象，比較節(jié)省系統(tǒng)資源，但是一旦發(fā)生兩個(gè)或多個(gè)線程爭(zhēng)用關(guān)鍵代碼段的情況，如果內(nèi)存不足，關(guān)鍵代碼段可能被爭(zhēng)用，同時(shí)系統(tǒng)可能無(wú)法創(chuàng)建必要的事件內(nèi)核對(duì)象。這時(shí)EnterCriticalSection函數(shù)將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)EXCEPTION_INVALID_HANDLE異常。這個(gè)錯(cuò)誤非常少見(jiàn)。如果想對(duì)這種情況有所準(zhǔn)備，可以有兩種選擇?？梢允褂媒Y(jié)構(gòu)化異常處理方法來(lái)跟蹤錯(cuò)誤。當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，既可以不訪問(wèn)關(guān)鍵代碼段保護(hù)的資源，也可以等待某些內(nèi)存變成可用狀態(tài)，然后再次調(diào)用EnterCriticalSection函數(shù)。
另一種選擇是使用InitializeCriticalSectionAndSpinCount，第二個(gè)參數(shù)dwSpinCount中，傳遞的是在使線程等待之前它試圖獲得資源時(shí)想要循環(huán)鎖循環(huán)迭代的次數(shù)。這個(gè)值可以是0至0x00FFFFFF之間的任何數(shù)字。如果在單處理器計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)調(diào)用該函數(shù)，該參數(shù)被忽略，并且始終設(shè)置為0。使用InitializeCriticalSectionAndSpinCount函數(shù)創(chuàng)建關(guān)鍵代碼段，確保設(shè)置了dwSpinCount參數(shù)的高信息位。當(dāng)該函數(shù)發(fā)現(xiàn)高信息位已經(jīng)設(shè)置時(shí)，它就創(chuàng)建該事件內(nèi)核對(duì)象，并在初始化時(shí)將它與關(guān)鍵代碼段關(guān)聯(lián)起來(lái)。如果事件無(wú)法創(chuàng)建，該函數(shù)返回FALSE?？梢愿油咨频靥幚泶a中的這個(gè)事件。如果事件創(chuàng)建成功，EnterCriticalSection將始終都能運(yùn)行，并且決不會(huì)產(chǎn)生異常情況（如果總是預(yù)先分配事件內(nèi)核對(duì)象，就會(huì)浪費(fèi)系統(tǒng)資源。只有當(dāng)代碼不能容許EnterCriticalSection運(yùn)行失敗，或者有把握會(huì)出現(xiàn)爭(zhēng)用現(xiàn)象，或者預(yù)計(jì)進(jìn)程將在內(nèi)存非常短缺的環(huán)境中運(yùn)行時(shí)，才能預(yù)先分配事件內(nèi)核對(duì)象）。
7. TryEnterCriticalSection和EnterCriticalSection的差別是什么？
如果EnterCriticalSection將一個(gè)線程置于等待狀態(tài)，那么該線程在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)就不能再次被調(diào)度。實(shí)際上，在編寫(xiě)得不好的應(yīng)用程序中，該線程永遠(yuǎn)不會(huì)再次被賦予CPU時(shí)間。TryEnterCriticalSection函數(shù)決不允許調(diào)用線程進(jìn)入等待狀態(tài)。它的返回值能夠指明調(diào)用線程是否能夠獲得對(duì)資源的訪問(wèn)權(quán)。TryEnterCriticalSection發(fā)現(xiàn)該資源已經(jīng)被另一個(gè)線程訪問(wèn)，它就返回FALSE。在其他所有情況下，它均返回TRUE。運(yùn)用這個(gè)函數(shù)，線程能夠迅速查看它是否可以訪問(wèn)某個(gè)共享資源，如果不能訪問(wèn)，那么它可以繼續(xù)執(zhí)行某些其他操作，而不必進(jìn)行等待。如果TryEnterCriticalSection函數(shù)確實(shí)返回了TRUE，那么CRITICAL_SECTION的成員變量已經(jīng)更新。Windows98沒(méi)有可以使用的TryEnterCriticalSection函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼。