由于大小和性能方面的原因，

多個(gè)線程之間需要協(xié)調(diào)運(yùn)行。例如，如果第二個(gè)線程需要等待第一個(gè)線程完成到某一步時(shí)才能運(yùn)行，那么該線程應(yīng)該暫時(shí)掛起以減少對(duì)

關(guān)鍵節(jié) (Critical Seciton) 與 mutex 的功能類似，但它只能由同一進(jìn)程中的線程使用。關(guān)鍵節(jié)可以防止共享資源被同時(shí)訪問。

進(jìn)程負(fù)責(zé)為關(guān)鍵節(jié)分配內(nèi)存空間，關(guān)鍵節(jié)實(shí)際上是一個(gè)CRITICAL_SECTION型的變量，它一次只能被一個(gè)線程擁有。在線程使用關(guān)鍵節(jié)之前，必須調(diào)用InitializeCriticalSection函數(shù)將其初始化。如果線程中有一段關(guān)鍵的代碼不希望被別的線程中斷，那么可以調(diào)用EnterCriticalSection函數(shù)來申請(qǐng)關(guān)鍵節(jié)的所有權(quán)，在運(yùn)行完關(guān)鍵代碼后再用LeaveCriticalSection函數(shù)來釋放所有權(quán)。如果在調(diào)用EnterCriticalSection時(shí)關(guān)鍵節(jié)對(duì)象已被另一個(gè)線程擁有，那么該函數(shù)將無限期等待所有權(quán)。

利用互鎖變量可以建立簡(jiǎn)單有效的同步機(jī)制。使用函數(shù)InterlockedIncrement和InterlockedDecrement可以增加或減少多個(gè)線程共享的一個(gè)32位變量的值，并且可以檢查結(jié)果是否為0。線程不必?fù)?dān)心會(huì)被其它線程中斷而導(dǎo)致錯(cuò)誤。如果變量位于共享內(nèi)存中，那么不同進(jìn)程中的線程也可以使用這種機(jī)制。

原子訪問

所謂原子訪問，是指線程在訪問資源時(shí)能夠確保所有其他線程都不在同一時(shí)間內(nèi)訪問相同的資源。互鎖的函數(shù)家族:

				
				
				

						
								
						
						
								LONG?InterlockedExchangeAdd(
???PLONG?plAddend,
???LONG?Increment);
						
				
				
				
		

這是個(gè)最簡(jiǎn)單的函數(shù)了。只需調(diào)用這個(gè)函數(shù)，傳遞一個(gè)長(zhǎng)變量地址，并指明將這個(gè)值遞增多少即可。但是這個(gè)函數(shù)能夠保證值的遞增以原子操作方式來完成。

						LONG InterlockedExchange(PLONG plTarget,
   LONG lValue);

PVOID InterlockedExchangePointer(PVOID* ppvTarget,
   PVOID pvValue);
				

I n t e r l o c k e d E x c h a n g e和I n t e r l o c k e d E x c h a n g e P o i n t e r能夠以原子操作方式用第二個(gè)參數(shù)中傳遞的值來取代第一個(gè)參數(shù)中傳遞的當(dāng)前值。
------------------------------以上為用戶方式同步,以下為內(nèi)核方式同步---------------------------------

等待函數(shù)

等待函數(shù)可使線程自愿進(jìn)入等待狀態(tài)，直到一個(gè)特定的內(nèi)核對(duì)象變?yōu)橐淹ㄖ獱顟B(tài)為止。 ???

DWORD?WaitForSingleObject(HANDLE?hObject,
???DWORD?dwMilliseconds);

函數(shù)Wa i t F o r M u l t i p l e O b j e c t s與Wa i t F o r S i n g l e O b j e c t函數(shù)很相似，區(qū)別在于它允許調(diào)用線程同時(shí)查看若干個(gè)內(nèi)核對(duì)象的已通知狀態(tài)：

						DWORD WaitForMultipleObjects(DWORD dwCount,
   CONST HANDLE* phObjects, 
   BOOL fWaitAll, 
   DWORD dwMilliseconds);
				

同步對(duì)象

同步對(duì)象用來協(xié)調(diào)多線程的執(zhí)行，它可以被多個(gè)線程共享。線程的等待函數(shù)用同步對(duì)象的句柄作為參數(shù)，同步對(duì)象應(yīng)該是所有要使用的線程都能訪問到的。同步對(duì)象的狀態(tài)要么是有信號(hào)的，要么是無信號(hào)的。同步對(duì)象主要有三種：事件、 mutex 和信號(hào)燈。

事件對(duì)象 (Event) 是最簡(jiǎn)單的同步對(duì)象，它包括有信號(hào)和無信號(hào)兩種狀態(tài)。在線程訪問某一資源之前，也許需要等待某一事件的發(fā)生，這時(shí)用事件對(duì)象最合適。例如，只有在通信端口緩沖區(qū)收到數(shù)據(jù)后，監(jiān)視線程才被激活。

事件對(duì)象是用 CreateEvent 函數(shù)建立的。該函數(shù)可以指定事件對(duì)象的種類和事件的初始狀態(tài)。如果是手工重置事件，那么它總是保持有信號(hào)狀態(tài)，直到用 ResetEvent 函數(shù)重置成無信號(hào)的事件。如果是自動(dòng)重置事件，那么它的狀態(tài)在單個(gè)等待線程釋放后會(huì)自動(dòng)變?yōu)闊o信號(hào)的。用 SetEvent 可以把事件對(duì)象設(shè)置成有信號(hào)狀態(tài)。在建立事件時(shí)，可以為對(duì)象起個(gè)名字，這樣其它進(jìn)程中的線程可以用 OpenEvent 函數(shù)打開指定名字的事件對(duì)象句柄。

mutex對(duì)象的狀態(tài)在它不被任何線程擁有時(shí)是有信號(hào)的，而當(dāng)它被擁有時(shí)則是無信號(hào)的。mutex對(duì)象很適合用來協(xié)調(diào)多個(gè)線程對(duì)共享資源的互斥訪問(mutually exclusive)。

線程用 CreateMutex 函數(shù)來建立 mutex 對(duì)象，在建立 mutex 時(shí)，可以為對(duì)象起個(gè)名字，這樣其它進(jìn)程中的線程可以用 OpenMutex 函數(shù)打開指定名字的 mutex 對(duì)象句柄。在完成對(duì)共享資源的訪問后，線程可以調(diào)用 ReleaseMutex 來釋放 mutex ，以便讓別的線程能訪問共享資源。如果線程終止而不釋放 mutex ，則認(rèn)為該 mutex 被廢棄。

信號(hào)燈對(duì)象維護(hù)一個(gè)從 0 開始的計(jì)數(shù)，在計(jì)數(shù)值大于 0 時(shí)對(duì)象是有信號(hào)的，而在計(jì)數(shù)值為 0 時(shí)則是無信號(hào)的。信號(hào)燈對(duì)象可用來限制對(duì)共享資源進(jìn)行訪問的線程數(shù)量。線程用 CreateSemaphore 函數(shù)來建立信號(hào)燈對(duì)象，在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，可以指定對(duì)象的初始計(jì)數(shù)和最大計(jì)數(shù)。在建立信號(hào)燈時(shí)也可以為對(duì)象起個(gè)名字，別的進(jìn)程中的線程可以用 OpenSemaphore 函數(shù)打開指定名字的信號(hào)燈句柄。

一般把信號(hào)燈的初始計(jì)數(shù)設(shè)置成最大值。每次當(dāng)信號(hào)燈有信號(hào)使等待函數(shù)返回時(shí)，信號(hào)燈計(jì)數(shù)就會(huì)減 1 ，而調(diào)用 ReleaseSemaphore 可以增加信號(hào)燈的計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)值越小就表明訪問共享資源的程序越多。

可用于同步的對(duì)象

										// Create a global handle to a manual-reset, nonsignaled event.
HANDLE g_hEvent;

int WINAPI WinMain(...) 
{
   //Create the manual-reset, nonsignaled event.
   g_hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

   //Spawn 3 new threads.
   HANDLE hThread[3];
   DWORD dwThreadID;
   hThread[0] = _beginthreadex(NULL, 0, WordCount, NULL, 0, &dwThreadID);
   hThread[1] = _beginthreadex(NULL, 0, SpellCheck, NULL, 0, &dwThreadID);
   hThread[2] = _beginthreadex(NULL, 0, GrammarCheck, NULL, 0, &dwThreadID);

   OpenFileAndReadContentsIntoMemory(...);

   //Allow all 3 threads to access the memory.
   SetEvent(g_hEvent);
   ...
}

DWORD WINAPI WordCount(PVOID pvParam)
{
   //Wait until the file's data is in memory.
   WaitForSingleObject(g_hEvent, INFINITE);

   //Access the memory block.
   ...
   return(0);
}

DWORD WINAPI SpellCheck(PVOID pvParam)
{
   //Wait until the file's data is in memory.
   WaitForSingleObject(g_hEvent, INFINITE);

   //Access the memory block.
   ...
   return(0);
}

DWORD WINAPI GrammarCheck(PVOID pvParam)
{
   //Wait until the file's data is in memory.
   WaitForSingleObject(g_hEvent, INFINITE);

   //Access the memory block.
   ...
   return(0);
}
								

										DWORD WINAPI WordCount(PVOID pvParam)
{
   //Wait until the file's data is in memory.
   WaitForSingleObject(g_hEvent, INFINITE);

   //Access the memory block.
   ...
   SetEvent(g_hEvent);
   return(0);
}

DWORD WINAPI SpellCheck(PVOID pvParam) 
{
   //Wait until the file's data is in memory.
   WaitForSingleObject(g_hEvent, INFINITE);

   //Access the memory block.
   ...
   SetEvent(g_hEvent);
   return(0);
}

DWORD WINAPI GrammarCheck(PVOID pvParam)
{
   //Wait until the file's data is in memory.
   WaitForSingleObject(g_hEvent, INFINITE);

   //Access the memory block.
   ...
   SetEvent(g_hEvent);
   return(0);
}
								

等待定時(shí)器是在某個(gè)時(shí)間或按規(guī)定的間隔時(shí)間發(fā)出自己的信號(hào)通知的內(nèi)核對(duì)象。它們通常用來在某個(gè)時(shí)間執(zhí)行某個(gè)操作。

若要?jiǎng)?chuàng)建等待定時(shí)器，只需要調(diào)用C r e a t e Wa i t a b l e Ti m e r函數(shù)：

						HANDLE CreateWaitableTimer(
   PSECURITY_ATTRIBUTES psa,
   BOOL fManualReset,
   PCTSTR pszName);
				

						HANDLE OpenWaitableTimer(
   DWORD dwDesiredAccess,
   BOOL bInheritHandle,
   PCTSTR pszName);
				

等待定時(shí)器對(duì)象總是在未通知狀態(tài)中創(chuàng)建。必須調(diào)用S e t Wa i t a b l e Ti m e r函數(shù)來告訴定時(shí)器你想在何時(shí)讓它成為已通知狀態(tài)：

						BOOL SetWaitableTimer(
   HANDLE hTimer,
   const LARGE_INTEGER *pDueTime,
   LONG lPeriod,
   PTIMERAPCROUTINE pfnCompletionRoutine,
   PVOID pvArgToCompletionRoutine,
   BOOL fResume);
				

						BOOL CancelWaitableTimer(HANDLE hTimer);
				

								HANDLE CreateSemaphore(
   PSECURITY_ATTRIBUTE psa,
   LONG lInitialCount,
   LONG lMaximumCount,
   PCTSTR pszName);
						

						HANDLE OpenSemaphore(
   DWORD fdwAccess,
   BOOL bInheritHandle,
   PCTSTR pszName);
				

通過調(diào)用R e l e a s e S e m a p h o r e函數(shù)，線程就能夠?qū)π艠?biāo)的當(dāng)前資源數(shù)量進(jìn)行遞增：

						BOOL ReleaseSemaphore(
   HANDLE hsem,
   LONG lReleaseCount,
   PLONG plPreviousCount);
				

互斥對(duì)象（m u t e x）內(nèi)核對(duì)象能夠確保線程擁有對(duì)單個(gè)資源的互斥訪問權(quán)。
互斥對(duì)象有許多用途，屬于最常用的內(nèi)核對(duì)象之一。通常來說，它們用于保護(hù)由多個(gè)線程訪問的內(nèi)存塊。如果多個(gè)線程要同時(shí)訪問內(nèi)存塊，內(nèi)存塊中的數(shù)據(jù)就可能遭到破壞。互斥對(duì)象能夠保證訪問內(nèi)存塊的任何線程擁有對(duì)該內(nèi)存塊的獨(dú)占訪問權(quán)，這樣就能夠保證數(shù)據(jù)的完整性。

互斥對(duì)象的使用規(guī)則如下：

? 如果線程I D是0（這是個(gè)無效I D），互斥對(duì)象不被任何線程所擁有，并且發(fā)出該互斥對(duì)象的通知信號(hào)。

? 如果I D是個(gè)非0數(shù)字，那么一個(gè)線程就擁有互斥對(duì)象，并且不發(fā)出該互斥對(duì)象的通知信號(hào)。

? 與所有其他內(nèi)核對(duì)象不同， 互斥對(duì)象在操作系統(tǒng)中擁有特殊的代碼，允許它們違反正常的規(guī)則（后面將要介紹這個(gè)異常情況）。

若要使用互斥對(duì)象，必須有一個(gè)進(jìn)程首先調(diào)用C r e a t e M u t e x，以便創(chuàng)建互斥對(duì)象：

						HANDLE CreateMutex(
   PSECURITY_ATTRIBUTES psa,
   BOOL fInitialOwner,
   PCTSTR pszName);
				

通過調(diào)用O p e n M u t e x，另一個(gè)進(jìn)程可以獲得它自己進(jìn)程與現(xiàn)有互斥對(duì)象相關(guān)的句柄：

						HANDLE OpenMutex(
   DWORD fdwAccess,
   BOOL bInheritHandle,
   PCTSTR pszName);
				

一旦線程成功地等待到一個(gè)互斥對(duì)象，該線程就知道它已經(jīng)擁有對(duì)受保護(hù)資源的獨(dú)占訪問權(quán)。試圖訪問該資源的任何其他線程（通過等待相同的互斥對(duì)象）均被置于等待狀態(tài)中。當(dāng)目前擁有對(duì)資源的訪問權(quán)的線程不再需要它的訪問權(quán)時(shí)，它必須調(diào)用R e l e a s e M u t e x函數(shù)來釋放該互斥對(duì)象：

						BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex);
				

該函數(shù)將對(duì)象的遞歸計(jì)數(shù)器遞減1。

互斥對(duì)象與關(guān)鍵代碼段的比較

就等待線程的調(diào)度而言，互斥對(duì)象與關(guān)鍵代碼段之間有著相同的特性。但是它們?cè)谄渌麑傩苑矫鎱s各不相同。表9 - 1對(duì)它們進(jìn)行了各方面的比較。

表9-1 互斥對(duì)象與關(guān)鍵代碼段的比較

												DWORD WaitForInputIdle(
   HANDLE hProcess,
   DWORD dwMilliseconds);
										

												DWORD MsgWaitForMultipleObjects(
   DWORD dwCount,
   PHANDLE phObjects,
   BOOL fWaitAll,
   DWORD dwMilliseconds,
   DWORD dwWakeMask);

DWORD MsgWaitForMultipleObjectsEx(
   DWORD dwCount,
   PHANDLE phObjects,
   DWORD dwMilliseconds,
   DWORD dwWakeMask,
   DWORD dwFlags);
										

												BOOL WaitForDebugEvent(
   PDEBUG_EVENT pde,
   DWORD dwMilliseconds);
										

												DWORD SingleObjectAndWait(
   HANDLE hObjectToSignal,
   HANDLE hObjectToWaitOn,
   DWORD  dwMilliseconds,
   BOOL   fAlertable);