windows多线程同步--信号量

2022-12-07 11:01:46

首先先介绍和windows信号量有关的两个API：创建信号量、释放信号量

HANDLE WINAPI CreateSemaphore(               msdn官网解释
_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes
_In_      LONG lInitialCount,
_In_      LONG lMaximumCount,
_In_opt_ LPCTSTR lpName
);
第一个参数：安全属性，如果为NULL则是默认安全属性
第二个参数：信号量的初始值，要>=0且<=第三个参数
第三个参数：信号量的最大值
第四个参数：信号量的名称
返回值：指向信号量的句柄，如果创建的信号量和已有的信号量重名，那么返回已经存在的信号量句柄

BOOL WINAPI ReleaseSemaphore(             msdn官网解释
_In_       HANDLE hSemaphore,
_In_       LONG lReleaseCount,
_Out_opt_ LPLONG lpPreviousCount
);
第一个参数：信号量句柄
第二个参数：释放后，信号量增加的数目
第三个参数：信号量增加前的值存放的地址，如果不需要则为NULL
返回值：释放是否成功

以上两个函数头文件：windows.h （另外还有个函数OpenSemaphore（）可以打开其它进程创建的信号量）本文地址

下面通过一个例子来说明信号量如何使用，这是一道IT公司笔试题：编写一个程序，开启3个线程，这3个线程的ID分别为A、B、C，每个线程将自己的ID在屏幕上打印10遍，要求输出结果必须按ABC的顺序显示；如：ABCABC….依次递推。

分析：这里我们要让三个线程按顺序依次打印ABC，即当一个线程在打印A时，另外两个线程不能够打印，而且打印完A以后，接下来必须打印B。我们使用三个信号量分别控制A B C的打印，打印完A就释放B的信号量，打印完B就释放C的信号量，打印完C就释放A的信号量。具体见下面代码：

 #include<string>

 #include<iostream>

 #include<process.h>

 #include<windows.h>

 using namespace std;

 HANDLE hsem1,hsem2,hsem3;

//线程绑定的函数返回值和参数是确定的，而且一定要__stdcall

unsigned __stdcall threadFunA(void *)

{

    for(int i = 0; i < 10; i++){

        WaitForSingleObject(hsem1, INFINITE);//等待信号量

        cout<<"A";

        ReleaseSemaphore(hsem2, 1, NULL);//释放信号量

    }

    return 1;

}

unsigned __stdcall threadFunB(void *)

{

    for(int i = 0; i < 10; i++){

        WaitForSingleObject(hsem2, INFINITE);//等待信号量

        cout<<"B";

        ReleaseSemaphore(hsem3, 1, NULL);//释放信号量

    }

    return 2;

}

unsigned __stdcall threadFunC(void *)

{

    for(int i = 0; i < 10; i++){

        WaitForSingleObject(hsem3, INFINITE);//等待信号量

        cout<<"C";

        ReleaseSemaphore(hsem1, 1, NULL);//释放信号量

    }

    return 3;

}

int main()

{

    //创建信号量

    hsem1 = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);

    hsem2 = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);

    hsem3 = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL);

    HANDLE hth1, hth2, hth3;

    //创建线程

    hth1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, threadFunA, NULL, 0, NULL);

    hth2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, threadFunB, NULL, 0, NULL);

    hth3 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, threadFunC, NULL, 0, NULL);

    //等待子线程结束

    WaitForSingleObject(hth1, INFINITE);

    WaitForSingleObject(hth2, INFINITE);

    WaitForSingleObject(hth3, INFINITE);

    //一定要记得关闭线程句柄

    CloseHandle(hth1);

    CloseHandle(hth2);

    CloseHandle(hth3);

    CloseHandle(hsem1);

    CloseHandle(hsem2);

    CloseHandle(hsem3);

}

信号量没有线程所有权属性，即一个线程获得某个信号量后，在他释放该信号量之前，他不能再次进入信号量保护的区域

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