线程同步与异步的学习摘记

对于线程同步与异步的学习，主要知识点摘记如下。

1.事件对象和互斥对象，一样都属于内核对象，它包含一个使用计数，一个用于标识该事件是一个自动重置还是一个人工重置的布尔值，和另一个用于指定该事件处于已通知状态还是未通知状态的布尔值。

2. CreateEvent是一个 Windows API函数。它用来创建或打开一个命名的或无名的事件对象。如果想为对象指定一个访问掩码，应当使用 CreateEventEx函数。

HANDLECreateEvent(

LPSECURITY_ATTRIBUTESlpEventAttributes,// 安全属性

BOOLbManualReset,// 复位方式

BOOLbInitialState,// 初始状态

LPCTSTRlpName // 对象名称

);

lpEventAttributes[输入]

一个指向 SECURITY_ATTRIBUTES结构的指针，确定返回的句柄是否可被子进程继承。如果lpEventAttributes是NULL，此句柄不能被继承。

Windows NT/2000：lpEventAttributes的结构中的成员为新的事件指定了一个安全符。如果lpEventAttributes是NULL，事件将获得一个默认的安全符。

bManualReset[输入]

指定将 事件对象创建成手动复原还是自动复原。如果是TRUE，那么必须用ResetEvent函数来手工将事件的状态复原到无信号状态。如果设置为FALSE，当一个等待线程被释放以后，系统将会自动将事件状态复原为无信号状态。

bInitialState[输入]

指定事件对象的初始状态。如果为TRUE，初始状态为有信号状态；否则为无信号状态。

lpName[输入]

指定事件的对象的名称，是一个以0结束的字符串 指针。名称的 字符格式限定在MAX_PATH之内。名字是对大小写敏感的。

如果lpName指定的名字，与一个存在的命名的事件对象的名称相同，函数将请求EVENT_ALL_ACCESS来访问存在的对象。这时候，由于bManualReset和bInitialState参数已经在创建事件的进程中设置，这两个参数将被忽略。如果lpEventAttributes是参数不是NULL，它将确定此句柄是否可以被继承，但是其 安全描述符成员将被忽略。

如果lpName为NULL，将创建一个无名的事件对象。

如果lpName的和一个存在的信号、互斥、等待计时器、作业或者是文件映射对象名称相同，函数将会失败，在GetLastError函数中将返回ERROR_INVALID_HANDLE。造成这种现象的原因是这些对象共享同一个命名空间。

如果 函数调用成功，函数返回事件对象的句柄。如果对于命名的对象，在函数调用前已经被创建，函数将返回存在的事件对象的句柄，而且在GetLastError函数中返回ERROR_ALREADY_EXISTS。

如果函数失败，函数返回值为NULL，如果需要获得详细的错误信息，需要调用GetLastError。

一个Event被创建以后，可以用 OpenEvent()API来获得它的Handle，用CloseHandle()来关闭它，用SetEvent（）或PulseEvent（）来设置它使其有信号，用ResetEvent()来使其无信号，用WaitForSingleObject（）或WaitForMultipleObjects（）来等待其变为有信号.

PulseEvent（）是一个比较有意思的使用方法，正如这个API的名字，它使一个Event对象的状态发生一次脉冲变化，从无信号变成有信号再变成无信号，而整个操作是原子的.对自动复位的Event对象，它仅释放第一个等到该事件的thread（如果有），而对于人工复位的Event对象，它释放所有等待的thread.

3. SECURITY_ATTRIBUTES结构包含一个对象的 安全描述符，并指定检索到指定这个结构的句柄是否是可继承的。这个结构为很多函数创建对象是提供安全性设置。

typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES {

DWORD nLength; / /结构体的大小，可用SIZEOF取得

LPVOID lpSecurityDescriptor; / / 安全描述符

BOOL bInheritHandle ;/ /安全描述的对象能否被新创建ÆÆ的进程继承

} SECURITY_ATTRIBUTES，* PSECURITY_ATTRIBUTES;

4.SetEvent()设置事件的状态为有标记，释放任意等待线程。如果事件是手工的，此事件将保持有标记直到调用ResetEvent，这种情况下将释放多个线程；如果事件是自动的，此事件将保持有标记，直到一个线程被释放，系统将设置事件的状态为无标记；如果没有线程在等待，则此事件将保持有标记，直到一个线程被释放。

CEvent::SetEvent

BOOL SetEvent(HANDLE hEvent);

其中hEvent表示句柄，返回值：如果操作成功，则返回非零值，否则为0。

5.ResetEvent这个函数把指定的 事件对象设置为无信号状态。

BOOL ResetEvent(HANDLE hEvent);

参数说明：

hEvent [in] 指向事件对象的句柄.由 CreateEvent or OpenEvent 函数返回。 这个句柄需要拥有EVENT_MODIFY_STATE 访问权限.

函数成功，返回非0值，否则返回0值，可以调用GetLastError得到错误的详细信息。

6.关键代码段是指一个小代码段，在代码能够执行前，它必须独占对某些共享资源的访问权。这是让若干行代码能够“以原子操作方式”来使用资源的一种方法。所谓原子操作方式，是指该代码知道没有别的线程要访问该资源。当然，系统仍然能够抑制你的线程的运行，而抢先安排其他线程的运行。不过，在线程退出关键代码段之前，系统将不给想要访问相同资源的其他任何线程进行调度。

7.VOID InitializeCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection )：函数功能初始化一个临界资源对象。“ 临界区” CCriticalSection 是临界资源对象指针。该函数无返回值。单进程的各个线程可以使用临界资源对象来解决同步互斥问题，该对象不能保证哪个线程能够获得到临界资源对象，该系统能公平的对待每一个 线程。

lpCriticalSection 临界资源 对象指针。

8.RTL_CRITICAL_SECTION 结构

struct RTL_CRITICAL_SECTION
{
PRTL_CRITICAL_SECTION_DEBUG DebugInfo;
LONG LockCount;
LONG RecursionCount;
HANDLE OwningThread;
HANDLE LockSemaphore;
ULONG_PTR SpinCount;
};

DebugInfo 此字段包含一个指针，指向系统分配的伴随结构，该结构的类型为
RTL_CRITICAL_SECTION_DEBUG。这一结构中包含更多极有价值的信息，也定义于 WINNT.H 中。我们稍后将对其进行更深入地研究。

LockCount 这是临界区中最重要的一个字段。它被初始化为数值 -1；此数值等于或大于 0
时，表示此临界区被占用。当其不等于 -1 时，OwningThread 字段（此字段被错误地定义于 WINNT.H 中 — 应当是 DWORD 而不是
HANDLE）包含了拥有此临界区的线程 ID。此字段与 (RecursionCount -1) 数值之间的差值表示有多少个其他线程在等待获得该临界区。

RecursionCount
此字段包含所有者线程已经获得该临界区的次数。如果该数值为零，下一个尝试获取该临界区的线程将会成功。

OwningThread 此字段包含当前占用此临界区的线程的线程标识符。此线程 ID 与
GetCurrentThreadId 之类的 API 所返回的 ID 相同。

LockSemaphore
此字段的命名不恰当，它实际上是一个自复位事件，而不是一个信号。它是一个内核对象句柄，用于通知操作系统：该临界区现在空闲。操作系统在一个线程第一次尝试获得该临界区，但被另一个已经拥有该临界区的线程所阻止时，自动创建这样一个句柄。应当调用
DeleteCriticalSection（它将发出一个调用该事件的 CloseHandle 调用，并在必要时释放该调试结构），否则将会发生资源泄漏。

SpinCount 仅用于多处理器系统。MSDN
文档对此字段进行如下说明：“在多处理器系统中，如果该临界区不可用，调用线程将在对与该临界区相关的信号执行等待操作之前，旋转 dwSpinCount
次。如果该临界区在旋转操作期间变为可用，该调用线程就避免了等待操作。”旋转计数可以在多处理器计算机上提供更佳性能，其原因在于在一个循环中旋转通常要快于进入内核模式等待状态。此字段默认值为零，但可以用

9.多个线程操作相同的数据时，一般是需要按顺序访问的，否则会引导数据错乱，无法控制数据，变成随机变量。为解决这个问题，就需要引入互斥变量，让每个线程都按顺序地访问变量。这样就需要使用EnterCriticalSection和LeaveCriticalSection函数。

InitializeCriticalSection(&cs); //初始化临界区
EnterCriticalSection(&cs); //进入临界区
//操作数据
MyMoney*=10; //所有访问MyMoney变量的程序都需要这样写Enter.. Leave...
LeaveCriticalSection(&cs); //离开临界区
DeleteCriticalSection(&cs); //删除临界区

10.所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

虽然进程在运行过程中，可能发生死锁，但死锁的发生也必须具备一定的条件，死锁的发生必须具备以下四个 必要条件。

1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。

2）请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。

3）不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。

4）环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。

11.阻塞和非阻塞模式，Windows套接字在阻塞和非阻塞两种模式下执行I/O操作。在阻塞模式下，在I/O操作完成前，执行的操作函数一直等候而不会立即返回，该函数所在的线程会阻塞在这里。相反，在非阻塞模式下，套接字函数会立即返回，而不管I/O是否完成，该函数所在的线程会继续运行。

12.WSAAsyncSelect()函数用来请求Windows Sockets DLL为窗口句柄发一条消息－无论它何时检测到由lEvent参数指明的网络事件.要发送的消息由wMsg参数标明.被通知的套接口由s标识.

#include <winsock.h>

intPASCAL FAR WSAAsyncSelect (SOCKET s,HWND hWnd,unsigned int wMsg,long lEvent);

s 标识一个需要事件通知的 套接口的描述符.

hWnd 标识一个在网络事件发生时需要接收消息的 窗口句柄.

wMsg 在网络事件发生时要接收的消息.

lEvent位屏蔽码，用于指明应用程序感兴趣的网络事件集合.

13.WSAEnumProtocols()获取现有传送协议的相关信息。

#include <winsock2.h>

int WSAAPI WSAEnumProtocols ( LPINT lpdwProtocols,LPWSAPROTOCOL_INFO lpProtocolBuffer,LPDWORD lpdwBufferLength);

lpdwProtocols：一个以NULL结尾的协议标识号 数组。本参数可选；如果lpdwProtocols为 NULL，则返回所有可用协议的信息，否则的话只返回 数组中所开列的协议信息。

lpProtocolBuffer：一个用PROTOCOL_INFO结构填充的缓冲区。参见下文中对PROTOCOL_INFO结构的具体描述。

lpdwBufferLength：输入时，存有传递给WSAEnumProtocols()函数的lpProtocolBuffer缓冲区长度。输出时，表示为获取所有信息需传递给WSAEnumProtocols()函数的缓冲区长度。本函数不能重复调用；传入的缓冲区必须足够大以能存放所有的元素。这个规定降低了该函数的复杂度。由于一个机器上装载的协议数目往往是很小的，所以并不会产生问题。

返回值：若无错误发生，WSAEnumProtocols()返回协议的数目。否则的话，将返回INVALID_SOCKET错误，应用程序可通过WSAGetLastError()来获取相应的 错误代码。

14.gethostbyname()返回对应于给定 主机名的包含主机名字和地址信息的hostent结构 指针。结构的声明与gethostaddr()中一致。

#include<winsock2.h>
structhostentFAR*PASCALFARgethostbyname(constcharFAR*name); name：指向主机名的指针。

返回类型

structhostent
{
charFAR*h_name;
charFAR*FAR*h_aliases;
shorth_addrtype;
shorth_length;
charFAR*FAR*h_addr_list;
};

15.gethostbyaddr()返回对应于给定地址的包含主机名字和地址信息的 hostent结构 指针。