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windows线程同步-原子操作-Interlocked系列函数(用户模式)

2012-11-02 00:18  kennyMc  阅读(9780)  评论(0编辑  收藏  举报

Interlocked系列函数用来保证原子访问。
InterlockedExchangeAdd提供保证long类型的原子操作。
InterlockedExchangeAdd64提供long long 64位的原子操作。
搞不懂为什么不提供int类型的,int类型转换成long类型就是2个不同内存地址的变量,
再来对long类型进行原子操作也就没用了?
(这里请教了下c++网友,说是vs2010对类型检查很严格,可能之前的编译器也许会放松点?)
int类型要进行原子操作只能强转为long指针了
static int l=0;
unsigned __stdcall ThreadFun(void* par)
{
//注意这里的强转,不会改变内存地址导致原子操作无效
InterlockedExchangeAdd((long*)&l,1);
return 0;
}

#include <iostream>
#include <process.h>
#include <windows.h>
using namespace std;

static long l=0;
unsigned __stdcall ThreadFun(void* par)
{ 
   InterlockedExchangeAdd(&l,1);
   return 0;
}

int main()
{
    HANDLE hThread[2];
    hThread[0]=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,&ThreadFun,NULL,0,NULL);
    hThread[1]=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,&ThreadFun,NULL,0,NULL);
    //等待所有线程结束
    WaitForMultipleObjects(2,hThread,true,INFINITE);
    CloseHandle(hThread[0]);
    CloseHandle(hThread[1]);
    //就算没有进行原子操作,测试的时候基本上还是输出2,极少输出1,变量++是秒杀完成的。
    //在实际项目的大并发情况下那么结果是1就很容易出现
    cout<<"l="<<l<<endl;
    system("PAUSE");
    return 0;
}

上面几个函数返回由加数指向的变量的初始值,
long i=0;
cout<<InterlockedExchangeAdd(&i,1)<<endl;//输出0
cout<<InterlockedExchangeAdd(&i,1)<<endl;//输出1

书上提到Interlocked速度很快,这点不错,C#中经常用相应的函数,而且不需要在用户模型和内核模式之前切换
另外提到的一个重要点,原子操作的变量必须是内存对齐的。

 

上面的是对变量进行原子增加,下面的几个函数是讲参数变为指定的值(原子操作)。
InterlockedExchange
InterlockedExchange64
InterlockedExchangePointer//如果应用程序是32位,那么这里替换的就是32位,64位程序则对应

用InterlockedExchange实现旋转锁

#include <iostream>
#include <process.h>
#include <windows.h>
using namespace std;

BOOL b=FALSE;
unsigned __stdcall ThreadFun(void* par)
{
    int* pout=(int*)par;
    while(InterlockedExchange((unsigned long*)&b,TRUE)==TRUE)
    {
        Sleep(500);
    }
    for(int i=0;i<3;i++)
    {
        Sleep(1000);
         cout<<*pout<<endl;
    }
    InterlockedExchange((unsigned long*)&b,FALSE);
    return 0;
}
int main()
{
    HANDLE hThread[2];
    int a1=1;
    int a2=2;
    hThread[0]=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,&ThreadFun,&a1,0,NULL);
    hThread[1]=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,&ThreadFun,&a2,0,NULL);
    //等待所有线程结束
    WaitForMultipleObjects(2,hThread,true,INFINITE);
    CloseHandle(hThread[0]);
    CloseHandle(hThread[1]);
    system("PAUSE");
    return 0;
}

windows核心编程提到,旋转锁很费cpu,这里把Sleep时间设置长点就不浪费了吧,但是却不能及时抢到资源所有权。
旋转锁貌似就是实现了对代码块的锁定,假如我们没有使用c#中lock等锁定代码块的,或者也没用底层的CRITICAL_SECTION,那么要锁定代码块貌似我知道的就旋转锁。

Interlocked系列函数还剩下下面2个,功能是以原子操作方式进行对比和设置。具体查询msdn。
InterlockedCompareExchange
InterlockedCompareExchangePointer

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