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多线程创建其实十分简单,在windows系统下面有很多函数可以创建多线程,比如说_beginthread。我们就可以利用它为我们编写一段简单的多线程代码,
#include <windows.h> #include <process.h> #include <stdio.h> unsigned int value = 0; void print(void* argv) { while(1){ printf("&value = %x, value = %d\n", &value, value); value ++; Sleep(1000); } } int main() { _beginthread( print, 0, NULL ); _beginthread( print, 0, NULL); while(1) Sleep(0); return 1; }
注意,在VC上面编译的时候,需要打开/MD开关。具体操作为,【project】->【setting】->【c/c++】->Category【Code Generation】->【Use run-time library】->【Debug Multithreaded】即可。
通过上面的示例,我们看到作为共享变量的value事实上是可以被所有的线程访问的。这就是线程数据同步的最大优势——方便,直接。因为线程之间除了堆栈空间不一样之外,代码段和数据段都是在一个空间里面的。所以,线程想访问公共数据,就可以访问公共数据,没有任何的限制。
当然,事物都有其两面性。这种对公共资源的访问模式也会导致一些问题。什么问题呢?我们看了就知道了。
现在假设有一个池塘,我们雇两个人来喂鱼。两个人不停地对池塘里面的鱼进行喂食。我们规定在一个人喂鱼的时候,另外一个人不需要再喂鱼,否则鱼一次喂两回就要撑死了。为此,我们安装了一个牌子作为警示。如果一个人在喂鱼,他会把牌子设置为FALSE,那么另外一个人看到这个牌子,就不会继续喂鱼了。等到这个人喂完后,他再把牌子继续设置为TRUE。
如果我们需要把这个故事写成代码,那么怎么写呢?朋友们试试看,
while(1){ if( flag == true){ flag = false; do_give_fish_food(); flag = true; } Sleep(0); }
上面的代码看上去没有问题了,但是大家看看代码的汇编代码,看看是不是存在隐患。因为还会出现两个人同时喂食的情况,
23: while(1){ 004010E8 mov eax,1 004010ED test eax,eax 004010EF je do_action+56h (00401126) 24: if( flag == true){ 004010F1 cmp dword ptr [flag (00433e04)],1 004010F8 jne do_action+43h (00401113) 25: flag = false; 004010FA mov dword ptr [flag (00433e04)],0 26: do_give_fish_food(); 00401104 call @ILT+15(do_give_fish_food) (00401014) 27: flag = true; 00401109 mov dword ptr [flag (00433e04)],1 28: } 29: 30: Sleep(0); 00401113 mov esi,esp 00401115 push 0 00401117 call dword ptr [__imp__Sleep@4 (004361c4)] 0040111D cmp esi,esp 0040111F call __chkesp (004011e0) 31: } 00401124 jmp do_action+18h (004010e8) 32: }
我们此时假设有两个线程a和b在不停地进行判断和喂食操作。设置当前flag = true,此时线程a执行到004010F8处时,判断鱼还没有喂食,正准备执行指令004010F8,但是还没有来得及对falg进行设置,此时出现了线程调度。线程b运行到004010F8时,发现当前没有人喂食,所以执行喂食操作。等到b线程喂食结束,运行到00401113的时候,此时又出现了调度。线程a有继续运行,因为之前已经判断了当前还没有喂食,所以线程a继续进行了喂食了操作。所以,可怜的鱼,这一次就连续经历了两次喂食操作,估计有一部分鱼要撑死了。
当然鱼在这里之所以会出现撑死的情况,主要是因为line 24和line 25之间出现了系统调度。所以,我们在编写程序的时候必须有一个牢固的思想意识,如果缺少必须要的手段,程序可以任何时刻任何地点被调度,那此时公共数据的计算就会出现错误。
那么有没有方法避免这种情况的发生呢?当然有。朋友们可以继续关注下面的博客。