推荐参考博客:秒杀多线程第三篇 原子操作 Interlocked系列函数
原子操作就是不会被线程调度机制打断的操作,这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何线程切换。 本文地址
首先从一个简单的例子来看,1000个线程同时对一个全局变量(初始化为0)做++操作,最后我们期望的这个变量的值是1000,但是有时候结果却事与愿违:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
|
#include<string> #include<iostream>
#include<process.h>
#include<windows.h>
using namespace std;
volatile int g_cnt;
unsigned __stdcall threadFun( void *param)
{ g_cnt++;
return 0;
} int main()
{ for ( int j = 0; j < 100; j++)
{
g_cnt = 0;
const int threadNum = 1000;
HANDLE hth[threadNum];
for ( int i = 0; i < threadNum; i++)
hth[i] = ( HANDLE )_beginthreadex(NULL, 0, threadFun, NULL, 0, NULL);
//注意WaitForMultipleObjects每次最多等待MAXIMUM_WAIT_OBJECTS个object;
//也可以调用1000次WaitForSingleObject
int k = threadNum / MAXIMUM_WAIT_OBJECTS;
for ( int i = 0; i < k; i++)
WaitForMultipleObjects(MAXIMUM_WAIT_OBJECTS,
&hth[i*MAXIMUM_WAIT_OBJECTS],
TRUE, INFINITE);
if (threadNum % MAXIMUM_WAIT_OBJECTS != 0)
WaitForMultipleObjects(threadNum % MAXIMUM_WAIT_OBJECTS,
&hth[k*MAXIMUM_WAIT_OBJECTS],
TRUE, INFINITE);
for ( int i = 0; i < threadNum; i++)
CloseHandle(hth[i]);
if (g_cnt != 1000)
cout<< "the value of g_cnt: " <<g_cnt<<endl;
}
} |
为什么会这样呢,因为g_cnt++不是一个原子操作,在vs2010中查看反汇编代码为:
对于++操作,编译器把它分为三步:1、从内存中吧g_cnt的值读到寄存器eax,2、eax中的值+1, 3、把eax中的值写会内存
如果有两个线程,线程1执行到第二条语句时,线程2开始执行,那么线程2获取的g_cnt的值还是原来的0(因为线程1还没有执行低三条语句来写回内存),最后g_cnt的值就是1,而不是期望的2;
windows系统提供给了一些函数来保证某些操作的原子性:
LONG __cdecl InterlockedIncrement(LONG volatile* Addend); //变量加1
LONG __cdecl InterlockedDecrement(LONG volatile* Addend);//变量减1
LONG __cdec InterlockedExchangeAdd(LONG volatile* Addend, LONG Value);//变量加上value
LONG __cdecl InterlockedExchange(LONG volatile* Target, LONG Value);//将value的值 赋值 给target指向的变量
以上列出的函数是针对32位的LONG数据的,如果是64位的数据,有其对应的函数,具体可以参考msdn 列出的所有原子操作函数
针对上面的问题,我们可以把g_cnt++; 改为 InterlockedIncrement((LONG volatile *)&g_cnt);