windows 临界区

Posted 2020-12-13 zhiminzeng

一、windows临界区使用示例

windows临界区的作用与互斥量类似

区别：
（1）windows临界区需要初始化    InitializeCriticalSection(&m_winSec);
（2）进入临界区相当于lock()     EnterCriticalSection(&m_winSec);  
（3）离开临界区相当于unlock()   LeaveCriticalSection(&m_winSec);
（4）在同一线程中，可以多次进入临界区，但是不能多次对互斥量lock();
     但是进入几次临界区，就应该离开几次临界区，否则，相当于锁没有放开
     互斥量多次lock() 程序执行会报错。

使用代码示例：（将互斥量和windows临界区的代码放在一起进行了比较）

#include <windows.h>
#define __WINDOWSJQ_

class MyClass {  // 模拟给一个消息队列发消息和处理消息
public:
    void WriteMessage() // 模拟发消息，也就是往消息队列中写
    {
        for (int i = 0; i < 10000; ++i)
        {
            cout << "插入一个元素：" << i << endl;
#ifdef __WINDOWSJQ_
            EnterCriticalSection(&m_winSec);   // 进入临界区
            m_messages.push_back(i);
            LeaveCriticalSection(&m_winSec);   // 离开临界区
#else
            m_mutex.lock();    // lock() 与 unlock() 要成对使用
            m_messages.push_back(i);
            m_mutex.unlock();
#endif
        }
    }

    // 把需要加锁的代码专门提取出来
    bool IsMessagesListEmpty(int& iCount)
    {
#ifdef __WINDOWSJQ_
        EnterCriticalSection(&m_winSec);   // 进入临界区
        if (!m_messages.empty())
        {
            iCount = m_messages.front();
            m_messages.pop_front();
            LeaveCriticalSection(&m_winSec);   // 离开临界区
            return true;
        }
        LeaveCriticalSection(&m_winSec);   // 离开临界区
        return false;
#else
        m_mutex.lock();
        if (!m_messages.empty())
        {
            iCount = m_messages.front();
            m_messages.pop_front();
            m_mutex.unlock();   // 每条分支语句都要unlock
            return true;
        }
        m_mutex.unlock();  // 每条分支语句都要unlock
        return false;
#endif
    }

    void ReadMessage()   // 模拟处理消息队列中的消息，从中读，也删除
    {
        int iCount = 0;
        for (int i = 0; i < 10000; ++i)
        {
            if (IsMessagesListEmpty(i))
            {
                cout << "读取的数据为：" << i << endl;
            }
            else
            {
                cout << "目前消息队列为空" << i << endl;
            }
        }
    }

    MyClass()
    {
#ifdef __WINDOWSJQ_
        InitializeCriticalSection(&m_winSec);   // 用临界区之前需要初始化
#endif        
    }


private:
    list<int> m_messages;   // 模拟消息队列
    mutex m_mutex;   // 创建一个互斥量成员对象

#ifdef __WINDOWSJQ_
    CRITICAL_SECTION m_winSec;    // windows 中的临界区，非常类似于互斥量 mutex
    // 临界区一定要被初始化
#endif // __WINDOWSJQ_
};

int main()
{
    MyClass ele;
    std::thread writeThread(&MyClass::WriteMessage, &ele);  // 
    std::thread readThread(&MyClass::ReadMessage, &ele);    // 
    readThread.join();
    writeThread.join();

    cout << "主线程" << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

二、自动析构技术

// 本类用于自动释放windows下的临界区，作用类似于C++11中的 std::lock_guard
class MyWindowsLock  // RAII类 （resource acquisition is initialization）资源获取即初始化
{                    // 构造函数中初始化一个东西，析构函数中释放一个东西
public:
    MyWindowsLock(CRITICAL_SECTION * pSection)
    {
        m_pSection = pSection;
        EnterCriticalSection(m_pSection);
    }
    ~MyWindowsLock()
    {
        LeaveCriticalSection(m_pSection);
    }

private:
    CRITICAL_SECTION * m_pSection;
};