【多线程】学习5

内容来自：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7445233

本篇介绍用事件Event来尝试解决这个线程同步问题。

首先介绍下如何使用事件。事件Event实际上是个内核对象，它的使用非常方便。下面列出一些常用的函数。

 

第一个 CreateEvent

函数功能：创建事件

函数原型：

HANDLE CreateEvent(

 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,

 BOOL bManualReset,

 BOOL bInitialState,

 LPCTSTR lpName

);

函数说明：

第一个参数表示安全控制，一般直接传入NULL。

第二个参数确定事件是手动置位还是自动置位，传入TRUE表示手动置位，传入FALSE表示自动置位。如果为自动置位，则对该事件调用WaitForSingleObject()后会自动调用ResetEvent()使事件变成未触发状态。打个小小比方，手动置位事件相当于教室门，教室门一旦打开（被触发），所以有人都可以进入直到老师去关上教室门（事件变成未触发）。自动置位事件就相当于医院里拍X光的房间门，门打开后只能进入一个人，这个人进去后会将门关上，其它人不能进入除非门重新被打开（事件重新被触发）。

第三个参数表示事件的初始状态，传入TRUR表示已触发。

第四个参数表示事件的名称，传入NULL表示匿名事件。

 

第二个 OpenEvent

函数功能：根据名称获得一个事件句柄。

函数原型：

HANDLE OpenEvent(

 DWORD dwDesiredAccess,

 BOOL bInheritHandle,

 LPCTSTR lpName     //名称

);

函数说明：

第一个参数表示访问权限，对事件一般传入EVENT_ALL_ACCESS。详细解释可以查看MSDN文档。

第二个参数表示事件句柄继承性，一般传入TRUE即可。

第三个参数表示名称，不同进程中的各线程可以通过名称来确保它们访问同一个事件。

 

第三个SetEvent

函数功能：触发事件

函数原型：BOOL SetEvent(HANDLE hEvent);

函数说明：每次触发后，必有一个或多个处于等待状态下的线程变成可调度状态。

 

第四个ResetEvent

函数功能：将事件设为末触发

函数原型：BOOL ResetEvent(HANDLE hEvent);

 

最后一个事件的清理与销毁

由于事件是内核对象，因此使用CloseHandle()就可以完成清理与销毁了。

在经典多线程问题中设置一个事件和一个关键段。用事件处理主线程与子线程的同步，用关键段来处理各子线程间的互斥。详见代码：

#include <stdio.h>
#include <process.h>
#include <Windows.h>

long g_nNum;
unsigned int __stdcall Fun(void * pPM);
const int THREAD_NUM = 10;

//事件与关键段
HANDLE g_hThreadEvent;
CRITICAL_SECTION g_csThreadCode;
int main()
{
    //初始化事件和关键段 自动置位，初始无触发的匿名事件
    g_hThreadEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
    InitializeCriticalSection(&g_csThreadCode);

    HANDLE handle[THREAD_NUM];
    g_nNum = 0;
    int i = 0;
    while(i < THREAD_NUM)
    {
        handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL);
        WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE); //等待事件触发
        i++;
    }
    WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);

    //销毁事件和关键段
    CloseHandle(g_hThreadEvent);
    DeleteCriticalSection(&g_csThreadCode);
    return 0;
}

unsigned int __stdcall Fun(void * pPM)
{
    int nThreadNum = *(int *)pPM;
    SetEvent(g_hThreadEvent); //触发事件

    Sleep(50);

    EnterCriticalSection(&g_csThreadCode);
    g_nNum++;
    Sleep(0);
    printf("线程编号为%d  全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum);   
    LeaveCriticalSection(&g_csThreadCode);
    return 0;
}

可以看出来，经典线线程同步问题已经圆满的解决了——线程编号的输出没有重复，说明主线程与子线程达到了同步。全局资源的输出是递增的，说明各子线程已经互斥的访问和输出该全局资源。

注：只要编号不重复就成功了，不需要编号递增，要不然就不是并行了

 

现在我们知道了如何使用事件，但学习就应该要深入的学习，何况微软给事件还提供了PulseEvent()函数，所以接下来再继续深挖下事件Event，看看它还有什么秘密没。

先来看看这个函数的原形：

第五个PulseEvent

函数功能：将事件触发后立即将事件设置为未触发，相当于触发一个事件脉冲。

函数原型：BOOL PulseEvent(HANDLE hEvent);

函数说明：这是一个不常用的事件函数，此函数相当于SetEvent()后立即调用ResetEvent();此时情况可以分为两种：

1.对于手动置位事件，所有正处于等待状态下线程都变成可调度状态。

2.对于自动置位事件，所有正处于等待状态下线程只有一个变成可调度状态。

此后事件是末触发的。该函数不稳定，因为无法预知在调用PulseEvent ()时哪些线程正处于等待状态。

最好不要用PulseEvent ()！

 

 下面对这个触发一个事件脉冲PulseEvent ()写一个例子，主线程启动7个子线程，其中有5个线程Sleep(10)后对一事件调用等待函数（称为快线程），另有2个线程Sleep(100)后也对该事件调用等待函数（称为慢线程）。主线程启动所有子线程后再Sleep(50)保证有5个快线程都正处于等待状态中。此时若主线程触发一个事件脉冲，那么对于手动置位事件，这5个线程都将顺利执行下去。对于自动置位事件，这5个线程中会有中一个顺利执行下去。而不论手动置位事件还是自动置位事件，那2个慢线程由于Sleep(100)所以会错过事件脉冲，因此慢线程都会进入等待状态而无法顺利执行下去。

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <process.h>
#include <Windows.h>

HANDLE g_hThreadEvent;
//快线程
unsigned int __stdcall FastThreadFun(void *pPM)
{
    Sleep(10);
    printf("%s 启动\n", (PSTR)pPM);
    WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);
    printf("%s 等到事件被触发 顺利结束\n", (PSTR)pPM);
    return 0;
}
//慢线程
unsigned int __stdcall SlowThreadFun(void *pPM)
{
    Sleep(100);
    printf("%s 启动\n", (PSTR)pPM);
    WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);
    printf("%s 等到事件被触发 顺利结束\n", (PSTR)pPM);
    return 0;
}

int main()
{
    BOOL bManualReset = FALSE;
    g_hThreadEvent = CreateEvent(NULL, bManualReset, FALSE, NULL);
    if(bManualReset == TRUE)
    {
        printf("当前使用手动置位事件\n");
    }
    else
    {
        printf("当前使用自动置位事件\n");
    }
    char szFastThreadName[5][30] = {"快线程1000", "快线程1001", "快线程1002", "快线程1003", "快线程1004"};  
    char szSlowThreadName[2][30] = {"慢线程196", "慢线程197"};  

    int i;
    for(i = 0; i < 5; i++)
        _beginthreadex(NULL,0,FastThreadFun, szFastThreadName[i], 0, NULL);
    for (i = 0; i < 2; i++)  
        _beginthreadex(NULL, 0, SlowThreadFun, szSlowThreadName[i], 0, NULL); 

    Sleep(50); //保证快线程已经全部启动  
    printf("现在主线程触发一个事件脉冲 - PulseEvent()\n");  
    PulseEvent(g_hThreadEvent);//调用PulseEvent()就相当于同时调用下面二句  
    //SetEvent(g_hThreadEvent);  
    //ResetEvent(g_hThreadEvent);  
      
    Sleep(3000);   
    printf("时间到，主线程结束运行\n");  
    CloseHandle(g_hThreadEvent);  
    return 0;  
}

自动复位事件，运行结果如下：

手动置位事件

最后总结下事件Event

1．事件是内核对象，事件分为手动置位事件和自动置位事件。事件Event内部它包含一个使用计数（所有内核对象都有），一个布尔值表示是手动置位事件还是自动置位事件，另一个布尔值用来表示事件有无触发。

2．事件可以由SetEvent()来触发，由ResetEvent()来设成未触发。还可以由PulseEvent()来发出一个事件脉冲。

3．事件可以解决线程间同步问题，因此也能解决互斥问题。

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更多思考：

更新2015-7-21

用事件实现互斥：

 

上面的使用中是用事件处理子线程与主线程的同步，用关键段处理子线程之间的互斥。这里试图用事件处理互斥，即g_nNum的递增。

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <process.h>
#include <Windows.h>

long g_nNum;
unsigned int __stdcall Fun(void *pPM);
const int THREAD_NUM = 30; //子线程个数
HANDLE  g_hThreadEvent, g_hThreadCode; 

int main()
{
    g_hThreadEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
    g_hThreadCode = CreateEvent(NULL, FALSE, TRUE, NULL); //一开始设为触发状态 保证第一个线程能够进人临界区

    g_nNum = 0;
    HANDLE handle[THREAD_NUM];
    int i = 0;
    while(i < THREAD_NUM)
    {
        handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,Fun,&i,0,NULL);
        WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);
        Sleep(0); 
        i++;
    }
    WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);

    CloseHandle(g_hThreadEvent);  
    CloseHandle(g_hThreadCode);  
    return 0;
}
unsigned int __stdcall Fun(void *pPM)
{
    int nThreadNum = *(int *)pPM;
    SetEvent(g_hThreadEvent); //这句放在这里就够了 保证每次都等参数传给了nThreadNum后 i才会变 
    Sleep(10);

    WaitForSingleObject(g_hThreadCode, INFINITE); //其他线程在这里开始等待
    g_nNum++;
    Sleep(0);
    printf("线程编号为%d 全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum);
    SetEvent(g_hThreadCode); //出临界区后 触发事件使得其他线程可以进人临界区
    
    return 0;
}

关键部分的代码，我用粗体显示了。在子线程的Fun函数中，我们在g_nNum变化前加上了WaitForSingleObject()函数，这样，如果没有其他线程触发事件，就不能够进入下面的临界区。

处理结束后，我们用SetEvent()触发事件，这样其他线程可以进入临界区。

在主线程创建Event时，初始化为已触发，保证第一个运行到WaitForSingleObject的子线程能够运行。

 

注：对于事件，一定是先写WaitForObject，再写SetEvent。因为需要等待某些事件的发生。

如果反过来先写SetEvent，再写WaitForObject，则每次遇到WaitForObject时事件都是已经触发的，那Event就没有意义了！

 

 

 

下面的内容是原来写的，如今重新看了一遍，发现完全不对。故删除！

看到原博客下面一个评论，试图用Event解决互斥事件，他是这样写的

用事件来解决互斥问题，以下的例子有问题么？lz和看见的各位麻烦回答一下


#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include<windows.h>
#include<process.h>

const int THREAD_NUM = 10;//子线程数
int g_nNum;//全局变量
unsigned int __stdcall Fun(void *pSeq);
HANDLE EventHandle;//事件句柄

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    HANDLE handle[THREAD_NUM];
    int i = 0;
    g_nNum = 0;
    EventHandle = CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);

    while(i<THREAD_NUM)
    {
        handle[i] =(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,Fun,NULL,0,NULL);
        Sleep(10);
        i++;
        SetEvent(EventHandle);
    }
    system("pause");
    return 0;
}

unsigned int __stdcall Fun(void *pSeq)
{
    int gThreadCount = g_nNum;
    g_nNum ++;
    WaitForSingleObject(EventHandle,INFINITE);
    Sleep(50);//some work to do
    printf("全局变量[%d]\n",gThreadCount);
    return 0;
}

这样写是有问题的，加两个输出语句看下

while(i < THREAD_NUM)
    {
        handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,Fun,&i,0,NULL);
        WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);
        Sleep(10); //这里 Sleep的时间长度必须大于 Fun里第一个Sleep的时间长度 否则SetEvent(g_hThreadCode);会运行很多遍，然后自动复位只能响应这些事件中的一个
        printf("%d\n", i);
        i++;
        SetEvent(g_hThreadCode);
        printf("j\n");
    }

　　可以看出SetEvent(g_hThreadCode);可以连续运行很多次，即我们多次把g_hThreadCode设成触发状态，然后在进入一次Fun后

g_hThreadCode被复位了，其他的Fun没有运行。 必须主函数的Sleep的时间比Fun中的Sleep时间长才可以，保证

SetEvent和WaitForSingleObject函数一一对应。

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？？疑问：如果几个Fun函数卡在WaitForSingleObject(EventHandle,INFINITE);那理论上应该一直等待啊？为什么返回了？？

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修改后：

#include <stdio.h>
#include <process.h>
#include <Windows.h>

long g_nNum;
unsigned int __stdcall Fun(void *pPM);
const int THREAD_NUM = 10; //子线程个数

HANDLE  g_hThreadEvent, g_hThreadCode; 

int main()
{
    g_hThreadEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
    g_hThreadCode = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    g_nNum = 0;
    HANDLE handle[THREAD_NUM];
    int i = 0;
    while(i < THREAD_NUM)
    {
        handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,Fun,&i,0,NULL);
        WaitForSingleObject(g_hThreadEvent, INFINITE);
        Sleep(20); //这里 Sleep的时间长度必须大于 Fun里第一个Sleep的时间长度 否则SetEvent(g_hThreadCode);会运行很多遍，然后自动复位只能响应这些事件中的一个
        //printf("%d\n", i);
        i++;
        SetEvent(g_hThreadCode);
        //printf("j\n");
    }
    WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);

    CloseHandle(g_hThreadEvent);  
    CloseHandle(g_hThreadCode);  
    return 0;
}
unsigned int __stdcall Fun(void *pPM)
{
    int nThreadNum = *(int *)pPM;
    SetEvent(g_hThreadEvent); //这句放在这里就够了 保证每次都等参数传给了nThreadNum后 i才会变
    
    Sleep(10);
    g_nNum++;
    WaitForSingleObject(g_hThreadCode, INFINITE);

    Sleep(0);
    printf("线程编号为%d 全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum);
    
    return 0;
}

结果图为：

这时数字显示与预想的一样了，但实际上，这就已经失去了多线程的意义了，实际的运行就是顺序运行的。

其实这样写事件根本就没有意义！去掉g_hThreadCode也会得到相同的结果。完全是靠sleep保证主线程与子线程的顺序的！！