多线程笔记3
第四章：同步控制
1.理解同步与异步的概念
2.Critical Sections：
（1）critical sections：是指“用来处理一份被共享之资源”的程序代码。如内存、数据结构、文件等。
（2）critical section并不是核心对象，存在于进程的内存中。
（3）VOID InitializeCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection);初始化CRITICAL_SECTION类型变量。
（4）VOID DeleteCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection);清除CRITICAL_SECTION类型变量。
（5）VOID EnterCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection);线程进入，锁定lpCriticalSection。
（6）VOID LeaveCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection);线程离开，解除锁定。
（7）一旦线程进入一个 critical section，它就能够一再地重复进入该 critical section。唯一的警告就是，每一个“进入”操作都必须有一个对应的“离开”操作。
（8）不要长时间锁住一份资源：千万不要在一个 criticalsection 之中调用 Sleep() 或任何 Wait...() API 函数。
（9）避免Danling Critical Sections:Windows NT 和 Windows 95 在管理dangling critical sections 时有极大的不同。在 Windows NT 之中，如果一个线程进入某个 critical section 而在未离开的情况下就结束，该 critical section 会被永远锁住。然而在 Windows 95 中，如果发生同样的事情，其他等着要进入该 critical section 的线程，将获准进入。这基本上是一个严重的问题，因为你竟然可以在你的程序处于不稳定状态时进入该 critical section。
3.死锁
（1）任何时候当一段代码需要两个（或更多）资源时，都有潜在性的死锁阴影。
（2）强制将资源锁定，使它们成为“all-or-nothing”，可以阻止死锁的发生。
（3）哲学家进餐问题：WaitForMutipleObjects,只能用于核心对象，引出了Mutex。
4.互斥器（Mutexes）
（1）锁住Mutex比critical section 慢，因为要切换到OS核心态。
（2）Mutexes 可跨进程使用，Critical section 只能在同一个进程中使用。
（3）等待一个 mutex 时，可以指定“结束等待”的时间长度。但对于critical section 则不行。
（4）mutex、critical section相关函数比较：
InitializeCriticalSection() CreateMutex()
OpenMutex()
EnterCriticalSection() WaitForSingleObject()
WaitForMultipleObjects()
MsgWaitForMultipleObjects()
LeaveCriticalSection() ReleaseMutex()
DeleteCriticalSection() CloseHandle()
（5）创建mutex时指定名称，使其能跨进程使用。mutex名称是全局性的。
（6）HANDLE CreateMutex(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, //安全属性，NULL表示使用默认的属性
BOOL bInitialOwner, //TRUE表示调用这个函数的线程拥有该mutex
LPCTSTR lpName //mutex名称，不能包含\
);
（7）“mutex 激发状态”：当没任何线程拥有该 mutex 而且有一个线程正以 Wait...() 等待该 mutex，该mutex 就会短暂地出现激发状态，使 Wait...() 得以返回。
（8）Bool ReleaseMutex（Handle hMutex） 释放mutex
（9）Mutex 的拥有权并非属那个产生它的线程，而是那个最后对此 mutex 进行 Wait...() 操作并且尚未进行 ReleaseMutex() 操作的线程。
（10）处理被舍弃的互斥器：如果线程拥有一个 mutex 而在结束前没有调用 ReleaseMutex()，mutex 不会被摧毁。取而代之的是，该 mutex会被视为“未被拥有”以及“未被激发”，而下一个等待中的线程会被以WAIT_ABANDONED_0 通知。如果其他线程正以 WaitForMultipleObjects() 等待此 mutex，该函数也会返回，传回值介于 WAIT_ABANDONED_0 和 (WAIT_ABANDONED_0_n +1)之间，其中的 n 是指handle 数组的元素个数。线程可以根据这个值了解到究竟哪一个 mutex 被放弃了。至于WaitForSingleObject() ， 则只是传回WAIT_ABANDONED_0。
（11）CreateMutex() 的第二个参数 bInitialOwner，允许你指定现行线程（current thread）是否立刻拥有即将产生出来的mutex。乍见之下这个参数或许只是提供一种方便性，但事实上它阻止了一种 race condition 的发生，如果没有bInitialOwner，你就必须写下这样的代码：
HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, "Sample Name");
int result = WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);
但是这样的安排可能会产生 race condition。
（12）一个线程拥有了某个mutex，后面的wait…（）不会被阻塞。
5.信号量
（1）HANDLE CreateSemaphore(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes, //安全属性，默认NULL
LONG lInitialCount, //semaphore的初值，必须大于或等于0，小于等于IMaximumCount
LONG lMaximumCount, //semaphore最大值，同一时间能够锁住semaphore之线程的最大数。
LPCTSTR lpName //semaphore的名称，NULL表示没有名字
);
（2）Semaphore没有拥有权的概念，一个线程可以反复调用 Wait...() 函数以产生新的锁定。
这和 mutex绝不相同：拥有 mutex 的线程不论再调用多少次 Wait...() 函数，也不会被阻塞住。
（3）BOOL ReleaseSemaphore(
HANDLE hSemaphore, //semaphore的handle
LONG lReleaseCount, //semaphore现值的增额，不可以是负值或0
LPLONG lpPreviousCount //借此传回semaphore原来的现值
);
注意：lpPreviousCount 所传回来的是一个瞬间值。你不可以把lReleaseCount 加上 *lpPreviousCount，就当作是 semaphore 的现值，因为其他线程可能已经改变了 semaphore 的值。
（4）设定semaphore初值的意义与CreateMutex() 的 bInitialOwner 参数的存在理由是一样的
6.事件
（1）Event的唯一目的就是成为激发或未激发状态，这两种状态全由程序控制。
（2）HANDLE CreateEvent(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes, //安全属性，NULL默认
BOOL bManualReset,//FALSE表示event在变成激发状态之后，自动重置为非激发状态，TRUE表示需要调用ResetEvent才能重置
BOOL bInitialState,//TRUE表示一开始处于激发状态，FALSE处于非激发状态
LPCTSTR lpName //event名称
);
（3）三个操作函数：
SetEvent：把event对象设为激发状态
ResetEvent：把event对象设为非激发状态
PulseEvent：对应Manual Reset Event：把event设为激发状态，唤醒所有等待线程，然后event恢复为非激发状态。
对应Auto Reset Event：把event设为激发状态，唤醒一个等待线程，然后event恢复为非激发状态
（4）如果你面对一个 AutoReset event 对象调用 SetEvent() 或 PulseEvent()，而彼时并没有任何线程正在等待。这种情况下这个 event 会被遗失.
7.Interlocked Variables
（1） InterlockedIncrement，加1后与0比较，对应于 AddRef（）操作
（2） InterlockedDecrement，减1后与0比较，对应于Release（）操作
（3） InterlockedExchange设定一个新值，传回旧值，多线程安全。
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