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9.2.6 使用信号量完成线程的同步的技巧
1．问题阐述
当需要一个计数器来限制可以使用某个线程的数目时，可以使用“信号量”对象。CSemaphore类的对象保存了对当前访问某一指定资源的线程的计数值，该计数值是当前还可以使用该资源的线程的数目。如果这个计数达到了零，则所有对这个CSemaphore类对象所控制的资源的访问尝试都被放入到一个队列中等待，直到超时或计数值不为零时为止。一个线程被释放已访问了被保护的资源时，计数值减1；一个线程完成了对被控共享资源的访问时，计数值增1。这个被CSemaphore类对象所控制的资源可以同时接收访问的最大线程数在该对象的构建函数中指定。
2．实现技巧
CSemaphore类的构造函数原型及参数说明如下：
CSemaphore (LONG lInitialCount=1,
LONG lMaxCount=1,
LPCTSTR pstrName=NULL,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttributes=NULL); |
lInitialCount：信号量对象的初始计数值，即可访问线程数目的初始值。
lMaxCount：信号量对象计数值的最大值，该参数决定了同一时刻可访问由信号量保护的资源的线程最大数目。
后两个参数在同一进程中使用一般为NULL，不做过多讨论。
3．实例代码
声明3个线程函数：
UINT WriteA(LPVOID pParam);
UINT WriteB(LPVOID pParam);
UINT WriteC(LPVOID pParam);
定义信号量对象和一个字符数组，为了能够在不同线程间使用，定义为全局变量：
CSemaphore semaphoreWrite(2,2); //资源最多访问线程2个，当前可访问线程数2个
char g_Array[10]; | 添加3个线程函数：
UINT WriteA(LPVOID pParam)
{
CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam;
pEdit->SetWindowText("");
WaitForSingleObject(semaphoreWrite.m_hObject,INFINITE);
CString str;
for(int i=0;i<10;i++)
{
pEdit->GetWindowText(str);
g_Array[i]=''A'';
str=str+g_Array[i];
pEdit->SetWindowText(str);
Sleep(1000);
}
ReleaseSemaphore(semaphoreWrite.m_hObject,1,NULL);
return 0;
}
UINT WriteB(LPVOID pParam)
{
CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam;
pEdit->SetWindowText("");
WaitForSingleObject(semaphoreWrite.m_hObject,INFINITE);
CString str;
for(int i=0;i<10;i++)
{
pEdit->GetWindowText(str);
g_Array[i]=''B'';
str=str+g_Array[i];
pEdit->SetWindowText(str);
Sleep(1000);
}
ReleaseSemaphore(semaphoreWrite.m_hObject,1,NULL);
return 0;
}
UINT WriteC(LPVOID pParam)
{
CEdit *pEdit=(CEdit*)pParam;
pEdit->SetWindowText("");
WaitForSingleObject(semaphoreWrite.m_hObject,INFINITE);
for(int i=0;i<10;i++)
{
g_Array[i]=''C'';
pEdit->SetWindowText(g_Array);
Sleep(1000);
}
ReleaseSemaphore(semaphoreWrite.m_hObject,1,NULL);
return 0;
}
| 这3个线程函数不再多说，在信号量对象有信号的状态下，线程执行到WaitForSingleObject语句处继续执行，同时可用线程数减1；若线程执行到WaitForSingleObject语句时信号量对象无信号，线程就在这里等待，直到信号量对象有信号线程才往下执行。
添加其响应函数：
void CMultiThread10Dlg::OnStart()
{
CWinThread *pWriteA=AfxBeginThread(WriteA,
&m_ctrlA,
THREAD_PRIORITY_NORMAL,
0,
CREATE_SUSPENDED);
pWriteA->ResumeThread();
CWinThread *pWriteB=AfxBeginThread(WriteB,
&m_ctrlB,
THREAD_PRIORITY_NORMAL,
0,
CREATE_SUSPENDED);
pWriteB->ResumeThread();
CWinThread *pWriteC=AfxBeginThread(WriteC,
&m_ctrlC,
THREAD_PRIORITY_NORMAL,
0,
CREATE_SUSPENDED);
pWriteC->ResumeThread();
}
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4．小结
在用CSemaphore 类的构造函数创建信号量对象时要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数，每增加一个线程对共享资源的访问，当前可用资源计数就会减1，只要当前可用资源计数是大于0的，就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时，则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目，不能再允许其他线程进入，此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后，应在离开的同时通过ReleaseSemaphore()函数将当前可用资源数加1。
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