【免杀前置课——Windows编程】十二、线程同步——一文讲懂什么是线程同步、原子操作函数、临界区、互斥体（激发态与非激发态区别）

线程同步

多线程运行同一操作对象问题

#include
#include

LONG g_count = 0;
DWORD WINAPI myThreadProc1(
	_In_ LPVOID lpParameter
)
{
	for (size_t i = 0; i < 100000; i++)
	{
		g_count++;
	}
	return 0;
}

DWORD WINAPI myThreadProc2(
	_In_ LPVOID lpParameter
)
{
	for (size_t i = 0; i < 100000; i++)
	{
		g_count++;
	}
	return 0;
}

int main() 
{
	HANDLE hThread1 = CreateThread(0, 0,  myThreadProc1, 0, 0,0);
	HANDLE hThread2 = CreateThread(0, 0,  myThreadProc2, 0, 0,0);
	WaitForSingleObject(hThread1, -1);
	WaitForSingleObject(hThread2, -2);
	printf("%d\n", g_count);
	CloseHandle(hThread1);
	CloseHandle(hThread2);
	return 0;
}

以上是一个双线程同步对g_count进行自增的程序，两次循环都是100000，那么正常结果应该是200000，可运行完后我们会发现，结果并不是这样。只有十万多些，我们查看反汇编。

我们可以发现一个++操作实现需要多个步骤，而线程是并发的，也就是同时进行，但是调用的变量都是一个，所以有可能一个++操作没有执行完就被拉到另一个线程中调用，导致++操作未完整完成，这也就是为什么数据不到200000。
那我们有没有办法解决呢？
用原子操作函数将一个操作多个步骤编程无法分开，即仅我线程完成该操作后才可被其他线程调用。

解决方案A:原子操作函数

多个线程访问相同资源的时候会产生冲突
原子操作函数interlockedIncrement ()自增。

解决方案B:临界区

原子操作仅仅能够解决某一个变量的问题，只能使得一个整数型数据做简单数据数据运算的时候是原子的，但是大部分时候我们想要的是一整段代码是原子操作，使用临界区就能解决这个问题。
进入临界区
EnterCriticalSection
离开临界区
LeaveCriticalSection
在使用临界区前，需要调用InitializeCriticalSection.初始化一个临界区。使用完后需要调用DeleteCriticalSection_销毁。

解决方案C:互斥体

激发态与非激发态

互斥体有两个状态:激发态、非激发态。
它有一个概念，叫做线程拥有权，与临界区类似。
当一个互斥体没有被任何一个线程拥有时，它处于激发态，也可以说锁是打开的。
当一个线程调用了WaitForSingleObject,函数会立刻返回，并将互斥体设置为非激发态，互斥体被锁住，该线程获得拥有权。
其它线程调用WaitForSingleObject函数的线程无法获得拥有权，只能一直等待互斥体，他们全部被阻塞。
当线程A调用ReleaseMutex函数，将互斥体释放，即为解锁，此时互斥体不被任何对象拥有，被设置为激发态，会在等待它的线程中随机选择一个重复前面的步骤。

互斥体优点:

互斥体是内核对象，可以跨进程访问。
互斥体比较安全，一旦拥有者崩溃，互斥体会立即处于激发态。