C++11多线程互斥量与Windows临界区

Posted 2022-11-30 u012507022

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C++11多线程互斥量与Windows临界区相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1.Windows临界区

Windows临界区与互斥量用法非常相似；但也有些差别

在“同一个线程”(不同线程中会卡住等待)中， Windows中的“相同临界区变量”代表的临界区的进入(EnterCriticalSection)可以被多次调用，但是调用了几次EnterCriticalSection(),就得调用几次EnterCriticalSection()

而在C++11中，std::mutex不允许同一个线程中lock同一个互斥量多次，否则报异常；

多线程互斥量与Windows临界区对比代码如下：

#define _WINDOWSJQ_

class A

public:
	//把收到的消息入到一个队列的线程
	void inMsgRecvQueue()
	
		for (int i = 0; i < 10000; i++)
		
			cout << "inMsgRecvQueue()执行，插入一个元素" << i << endl;

#ifdef _WINDOWSJQ_
			EnterCriticalSection(&my_winsec);  //进入临界区（加锁）
			msgRecvQueue.push_back(i);
			LeaveCriticalSection(&my_winsec); //离开临界区（解锁）
			
#else
			std::lock_guard<std::mutex> sbguard(my_mutex);
			msgRecvQueue.push_back(i); //假设这个数字i就是收到的命令，直接弄到消息队列里边来；
#endif
		
	

	bool outMsgLULProc(int &command)
	
#ifdef _WINDOWSJQ_
		EnterCriticalSection(&my_winsec);
		if (!msgRecvQueue.empty())
		
			//消息不为空
			int command = msgRecvQueue.front();//返回第一个元素，但不检查元素是否存在
			msgRecvQueue.pop_front();//移除第一个元素。但不返回；
			LeaveCriticalSection(&my_winsec);
			return true;
		
		LeaveCriticalSection(&my_winsec);
#else
		my_mutex.lock();	
		if (!msgRecvQueue.empty())
		
			//消息不为空
			int command = msgRecvQueue.front();//返回第一个元素，但不检查元素是否存在
			msgRecvQueue.pop_front();//移除第一个元素。但不返回；
			my_mutex.unlock();  //所有分支都必须有unlock()
			return true;
		
		my_mutex.unlock();
#endif
		return false;
	
	//把数据从消息队列取出的线程
	void outMsgRecvQueue()
	
		int command = 0;
		for (int i = 0; i < 10000; i++)
		
			bool result = outMsgLULProc(command);

			if (result == true)
			
				cout << "outMsgRecvQueue()执行，取出一个元素" << endl;
				//处理数据
			
			else
			
				//消息队列为空
				cout << "inMsgRecvQueue()执行，但目前消息队列中为空！" << i << endl;
			
		
		cout << "end!" << endl;
	
	A()
	
#ifdef _WINDOWSJQ_
		InitializeCriticalSection(&my_winsec);//用临界区之前先初始化
#endif
	

private:
	std::list<int> msgRecvQueue;//容器（消息队列），代表玩家发送过来的命令。
	std::mutex my_mutex;//创建一个互斥量（一把锁）

#ifdef _WINDOWSJQ_
	CRITICAL_SECTION my_winsec; //windows中的临界区，非常类似C++11中的互斥量
#endif
;

2.其他mutex互斥量

2.1 recursive_mutex递归的独占互斥量

recursive_mutex 递归的独占互斥量：允许同一个线程,同一个互斥量多次被lock，但效率上比mutex更低；递归次数据说有限制，递归太多可能有异常。

2.2超时互斥量std::timed_mutex

std:: timed_mutex:带超时功能的独占互斥量

try_lock_for():等待一段时间，如果拿到了锁，或者等待超时，没有拿到锁，就走下来

try_lock_until();参数是一个未来的时间点，这个未来的时间没到的时间内，如果我拿到了锁头，那么就走下来；如果时间到了，没拿到锁，程序的流程也走下来；

2.3超时递归互斥量recursive_timed_mutex

std:: recursive_timed_mutex:带超时功能的递归独占互斥量（允许同一个线程多次获取这互斥量），用法与std::timed_mutex相同。

3.自动析构技术

智能指针是如何实现自动析构的，以前面试中被问过这个问题，其实实现方法很简单，不解释了，直接给例子：

//本类用于自动释放windows下的临界区，防止忘记LeaveCriticalSection导致死锁的情况发生，
//类似于C++11中的std::lock_guard<std::mutex>
class CWinLock  //叫RAII类  （resource Acquisition is initialization）“资源获取即初始化” eg 智能指针类，容器 都属于RAII类

public:
	CWinLock(CRITICAL_SECTION *pCritmp)
	
		m_Pcitical = pCritmp;
		EnterCriticalSection(m_Pcitical);
	

	~CWinLock()
	
		LeaveCriticalSection(m_Pcitical);
	
private:
	CRITICAL_SECTION *m_Pcitical;
;