C++信號(hào)量Semaphore和MFC中的CSemaphore類使用
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1?BOOL?ReleaseSemaphore( 2? HANDLE?hSemaphore,?//?信號(hào)量句柄 3? LONG?lReleaseCount,?//?計(jì)數(shù)遞增數(shù)量 4? LPLONG?lpPreviousCount?//?先前計(jì)數(shù) 5?);? 6? 7
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C++信號(hào)量Semaphore和MFC中的CSemaphore類使用
信號(hào)量（Semaphore ）內(nèi)核對(duì)象對(duì)線程的同步方式與前面幾種方法不同，它允許多個(gè)線程在同一時(shí)刻訪問同一資源，但是需要限制在同一時(shí)刻訪問此資源的最 大線程數(shù)目。
在用CreateSemaphore （） 創(chuàng)建信號(hào)量時(shí)即要同時(shí)指出允許的最大資源計(jì)數(shù)和當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)。一般是將當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)設(shè)置為最 大資源計(jì)數(shù)，每增加一個(gè)線程對(duì)共享資源的訪問，當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)就會(huì)減1 ，只要當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)是大于0 的，就可以發(fā)出信號(hào)量信號(hào)。但是當(dāng)前可用計(jì)數(shù)減小 到0 時(shí)則說明當(dāng)前占用資源的線程數(shù)已經(jīng)達(dá)到了所允許的最大數(shù)目，不能在允許其他線程的進(jìn)入，此時(shí)的信號(hào)量信號(hào)將無法發(fā)出。線程在處理完共享資源后，應(yīng)在離 開的同時(shí)通過ReleaseSemaphore （）函數(shù)將當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)加1 。在任何時(shí)候當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)決不可能大于最大資源計(jì)數(shù)。
? 信號(hào)量是通過計(jì)數(shù)來對(duì)線程訪問資源進(jìn)行控制的，而實(shí)際上信號(hào)量確實(shí)也被稱作Dijkstra 計(jì)數(shù)器。
? 使用信號(hào)量內(nèi)核對(duì)象進(jìn)行線程同步主要會(huì)用到CreateSemaphore、OpenSemaphore、 ReleaseSemaphore、WaitForSingleObject和WaitForMultipleObjects等函數(shù)。CreateSemaphore （）用來創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)量內(nèi)核對(duì)象，其函數(shù)原型為：
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HANDLE?CreateSemaphore( LPSECURITY_ATTRIBUTES?lpSemaphoreAttributes,?//?安全屬性指針 LONG?lInitialCount,?//?初始計(jì)數(shù) LONG?lMaximumCount,?//?最大計(jì)數(shù) LPCTSTR?lpName?//?對(duì)象名指針 );
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參數(shù)lMaximumCount 是一個(gè)有符號(hào)32 位值，定義了允許的最大資源計(jì)數(shù)，最大取值不能超過4294967295 。lpName 參數(shù)可以為創(chuàng)建的 信號(hào)量定義一個(gè)名字，由于其創(chuàng)建的是一個(gè)內(nèi)核對(duì)象，因此在其他進(jìn)程中可以通過該名字而得到此信號(hào)量。OpenSemaphore （）函數(shù)即可用來根據(jù)信號(hào) 量名打開在其他進(jìn)程中創(chuàng)建的信號(hào)量，函數(shù)原型如下：
1?HANDLE?OpenSemaphore( 2? DWORD?dwDesiredAccess,?//?訪問標(biāo)志 3? BOOL?bInheritHandle,?//?繼承標(biāo)志 4? LPCTSTR?lpName?//?信號(hào)量名 5?);
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? 在線程離開對(duì)共享資源的處理時(shí)，必須通過ReleaseSemaphore （）來增加當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)。否則將會(huì)出現(xiàn)當(dāng)前正在處理共享資源的實(shí)際線程數(shù)并 沒有達(dá)到要限制的數(shù)值，而其他線程卻因?yàn)楫?dāng)前可用資源計(jì)數(shù)為0 而仍無法進(jìn)入的情況。ReleaseSemaphore （）的函數(shù)原型為：
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? 該函數(shù)將lReleaseCount 中的值添加給信號(hào)量的當(dāng)前資源計(jì)數(shù)，一般將lReleaseCount 設(shè)置為1 ，如果需要也可以設(shè)置其他的值。 WaitForSingleObject （）和WaitForMultipleObjects （）主要用在試圖進(jìn)入共享資源的線程函數(shù)入口處，主要用來判 斷信號(hào)量的當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)是否允許本線程的進(jìn)入。只有在當(dāng)前可用資源計(jì)數(shù)值大于0 時(shí)，被監(jiān)視的信號(hào)量內(nèi)核對(duì)象才會(huì)得到通知。
? 信號(hào)量的使用特點(diǎn)使其更適用于對(duì)Socket （套接字）程序中線程的同步。例如，網(wǎng)絡(luò)上的HTTP 服務(wù)器要對(duì)同一時(shí)間內(nèi)訪問同一頁面的用戶數(shù)加以限制，這 時(shí)可以為每一個(gè)用戶對(duì)服務(wù)器的頁面請(qǐng)求設(shè)置一個(gè)線程，而頁面則是待保護(hù)的共享資源，通過使用信號(hào)量對(duì)線程的同步作用可以確保在任一時(shí)刻無論有多少用戶對(duì)某 一頁面進(jìn)行訪問，只有不大于設(shè)定的最大用戶數(shù)目的線程能夠進(jìn)行訪問，而其他的訪問企圖則被掛起，只有在有用戶退出對(duì)此頁面的訪問后才有可能進(jìn)入。下面給出 的示例代碼即展示了類似的處理過程：
#include#include#includeusing?namespace?std;
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HANDLE?hSemaphore;
UINT?__stdcall?Add(LPVOID?lParam)
{
????WaitForSingleObject(hSemaphore,?INFINITE);
????for?(int?i?=?0;?i<10;i++?)
????{
???????arr[i]=i;//0-9
????}
????for?(int?i?=?0;i?<?10;?i++)
????{
???????cout<<arr[i]<<"?";
????}
????cout<<endl;
????ReleaseSemaphore(hSemaphore,?1,?NULL);?
//信號(hào)量加1。如果不釋放。因?yàn)楫?dāng)前可用為1個(gè)，且被占用了，那么Add2不會(huì)執(zhí)行
????return?1;
}
UINT?__stdcall?Add2(LPVOID?lParam)
{
????WaitForSingleObject(hSemaphore,?INFINITE);
????for?(int?i?=?0;?i<100?;i++)
????{
???????arr?[i]?=?i+100;//10`1
????}
????for?(int?i?=?0;i?<?10;?i++)
????{
???????cout<<arr[i]<<"?";
????}
????cout<<endl;
????ReleaseSemaphore(hSemaphore,?1,?NULL);?
????return?1;
}
int?main()
{
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????hSemaphore?=CreateSemaphore(NULL,1,2,"");
//創(chuàng)建無名信號(hào)量，初始2個(gè)，可用1個(gè)
????hUp=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,?0,?Add,?NULL,?NULL,?0);
????hUp=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,?0,?Add2,?NULL,?NULL,?0);
????Sleep(5000);
}?
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在MFC 中，通過CSemaphore 類對(duì)信號(hào)量作了表述。該類只具有一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，可以構(gòu)造一個(gè)信號(hào)量對(duì)象，并對(duì)初始資源計(jì)數(shù)、最大資源計(jì)數(shù)、對(duì)象名和安全屬性等進(jìn)行初始化，其原型如下：
CSemaphore( LONG lInitialCount = 1, LONG lMaxCount = 1, LPCTSTR pstrName = NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttributes = NULL );
在構(gòu)造了CSemaphore 類對(duì)象后，任何一個(gè)訪問受保護(hù)共享資源的線程都必須通過CSemaphore 從父類CSyncObject 類繼承得到的 Lock （）和UnLock （）成員函數(shù)來訪問或釋放CSemaphore 對(duì)象。與前面介紹的幾種通過MFC 類保持線程同步的方法類似，通過 CSemaphore 類也可以將前面的線程同步代碼進(jìn)行改寫，這兩種使用信號(hào)量的線程同步方法無論是在實(shí)現(xiàn)原理上還是從實(shí)現(xiàn)結(jié)果上都是完全一致的。下面給出經(jīng)MFC 改寫后的信號(hào)量線程同步代碼：
CSemaphore g_clsSemaphore(1, 2);
MFC中不用WaitForSingleObject。
g_clsSemaphore.Lock計(jì)數(shù)器減1，g_clsSemaphore.Unlock計(jì)數(shù)器加1
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