多线程中的线程同步可以使用，CreateThread，CreateMutex 互斥锁实现线程同步，通过临界区实现线程同步，Semaphore 基于信号实现线程同步，CreateEvent 事件对象的同步，以及线程函数传递单一参数与多个参数的实现方式。
CreateThread 实现多线程:
先来创建一个简单的多线程实例，无参数传递版，运行实例会发现，主线程与子线程运行无规律。
#include#include using namespace std; DWORD WINAPI Func(LPVOID lpParamter) { for (int x = 0; x <10; x++) { cout << "thread function" << endl; Sleep(200); } return 0; } int main(int argc,char * argv[]) { HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Func, NULL, 0, NULL); CloseHandle(hThread); for (int x = 0; x <10; x++) { cout << "main thread" << endl; Sleep(400); } system("pause"); return 0; }
beginthreadex 实现多线程：
这个方法与前面的CreateThread使用完全一致，只是在参数上面应使用void *该参数可以强转为任意类型，两者实现效果完全一致。
#include#include #include using namespace std; unsigned WINAPI Func(void *arg) { for (int x = 0; x <10; x++) { cout << "thread function" << endl; Sleep(200); } return 0; } int main(int argc, char * argv[]) { HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Func, NULL, 0, NULL); CloseHandle(hThread); for (int x = 0; x <10; x++) { cout << "main thread" << endl; Sleep(400); } system("pause"); return 0; }
CreateMutex 互斥锁实现线程同步:
使用互斥锁可以实现单位时间内，只允许一个线程拥有对共享资源的独占，从而实现了互不冲突的线程同步。
#include#include using namespace std; HANDLE hMutex = NULL; // 创建互斥锁 // 线程函数 DWORD WINAPI Func(LPVOID lpParamter) { for (int x = 0; x <10; x++) { // 请求获得一个互斥锁 WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE); cout << "thread func" << endl; // 释放互斥锁 ReleaseMutex(hMutex); } return 0; } int main(int argc,char * argv[]) { HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Func, NULL, 0, NULL); hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, "lyshark"); CloseHandle(hThread); for (int x = 0; x <10; x++) { // 请求获得一个互斥锁 WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE); cout << "main thread" << endl; // 释放互斥锁 ReleaseMutex(hMutex); } system("pause"); return 0; }
通过互斥锁，同步执行两个线程函数。
#include#include using namespace std; HANDLE hMutex = NULL; // 创建互斥锁 #define NUM_THREAD 50 // 线程函数1 DWORD WINAPI FuncA(LPVOID lpParamter) { for (int x = 0; x <10; x++) { // 请求获得一个互斥锁 WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE); cout << "this is thread func A" << endl; // 释放互斥锁 ReleaseMutex(hMutex); } return 0; } // 线程函数2 DWORD WINAPI FuncB(LPVOID lpParamter) { for (int x = 0; x <10; x++) { // 请求获得一个互斥锁 WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE); cout << "this is thread func B" << endl; // 释放互斥锁 ReleaseMutex(hMutex); } return 0; } int main(int argc, char * argv[]) { // 用来存储线程函数的句柄 HANDLE tHandle[NUM_THREAD]; // /创建互斥量，此时为signaled状态 hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, "lyshark"); for (int x = 0; x
通过临界区实现线程同步：
临界区与互斥锁差不多，临界区使用时会创建CRITICAL_SECTION临界区对象，同样相当于一把钥匙，线程函数执行结束自动上交，如下是临界区函数的定义原型。
//初始化函数原型 VOID InitializeCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection ); //销毁函数原型 VOID DeleteCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection ); //获取 VOID EnterCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection ); //释放 VOID LeaveCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection );
这一次我们不适用互斥体，使用临界区实现线程同步，结果与互斥体完全一致，看个人喜好。
#include#include using namespace std; CRITICAL_SECTION cs; // 全局定义临界区对象 #define NUM_THREAD 50 // 线程函数 DWORD WINAPI FuncA(LPVOID lpParamter) { for (int x = 0; x <10; x++) { //进入临界区 EnterCriticalSection(&cs); cout << "this is thread func A" << endl; //离开临界区 LeaveCriticalSection(&cs); } return 0; } int main(int argc, char * argv[]) { // 用来存储线程函数的句柄 HANDLE tHandle[NUM_THREAD]; //初始化临界区 InitializeCriticalSection(&cs); for (int x = 0; x
Semaphore 基于信号实现线程同步：
通过定义一个信号，初始化信号为0，利用信号量值为0时进入non-signaled状态，大于0时进入signaled状态的特性即可实现线程同步。
#include#include using namespace std; static HANDLE SemaphoreOne; static HANDLE SemaphoreTwo; // 线程函数1 DWORD WINAPI FuncA(LPVOID lpParamter) { for (int x = 0; x <10; x++) { // 临界区开始时设置 signaled 状态 WaitForSingleObject(SemaphoreOne, INFINITE); cout << "this is thread func A" << endl; // 临界区结束则设置为 non-signaled 状态 ReleaseSemaphore(SemaphoreOne, 1, NULL); } return 0; } // 线程函数2 DWORD WINAPI FuncB(LPVOID lpParamter) { for (int x = 0; x <10; x++) { // 临界区开始时设置 signaled 状态 WaitForSingleObject(SemaphoreTwo, INFINITE); cout << "this is thread func B" << endl; // 临界区结束则设置为 non-signaled 状态 ReleaseSemaphore(SemaphoreTwo, 1, NULL); } return 0; } int main(int argc, char * argv[]) { // 用来存储线程函数的句柄 HANDLE hThreadA, hThreadB; // 创建信号量对象,并且设置为0进入non-signaled状态 SemaphoreOne = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL); // 创建信号量对象，并且设置为1进入signaled状态 SemaphoreTwo = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL); // 先执行这一个线程函数 hThreadA = CreateThread(NULL, 0, FuncA, NULL,0, NULL); hThreadB = CreateThread(NULL, 0, FuncB, NULL, 0, NULL); // 等待两个线程函数执行完毕 WaitForSingleObject(hThreadA, INFINITE); WaitForSingleObject(hThreadA, INFINITE); // 销毁两个线程函数 CloseHandle(SemaphoreOne); CloseHandle(SemaphoreTwo); system("pause"); return 0; }
上面的一段代码，容易产生死锁现象，即，线程函数B执行完成后，A函数一直处于等待状态。
执行WaitForSingleObject(semTwo, INFINITE);会让线程函数进入类似挂起的状态，当接到ReleaseSemaphore(semOne, 1, NULL);才会恢复执行。
#include#include static HANDLE semOne,semTwo; static int num; // 线程函数A用于接收参书 DWORD WINAPI ReadNumber(LPVOID lpParamter) { int i; for (i = 0; i <5; i++) { fputs("Input Number: ", stdout); //临界区的开始 signaled状态 WaitForSingleObject(semTwo, INFINITE); scanf("%d", &num); //临界区的结束 non-signaled状态 ReleaseSemaphore(semOne, 1, NULL); } return 0; } // 线程函数B: 用户接受参数后完成计算 DWORD WINAPI Check(LPVOID lpParamter) { int sum = 0, i; for (i = 0; i <5; i++) { //临界区的开始 non-signaled状态 WaitForSingleObject(semOne, INFINITE); sum += num; //临界区的结束 signaled状态 ReleaseSemaphore(semTwo, 1, NULL); } printf("The Number IS: %d \n", sum); return 0; } int main(int argc, char *argv[]) { HANDLE hThread1, hThread2; //创建信号量对象,设置为0进入non-signaled状态 semOne = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL); //创建信号量对象，设置为1进入signaled状态 semTwo = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL); hThread1 = CreateThread(NULL, 0, ReadNumber, NULL, 0, NULL); hThread2 = CreateThread(NULL, 0, Check, NULL, 0, NULL); // 关闭临界区 WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE); WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE); CloseHandle(semOne); CloseHandle(semTwo); system("pause"); return 0; }
CreateEvent 事件对象的同步:
事件对象实现线程同步，与前面的临界区和互斥体有很大的不同，该方法下创建对象时，可以在自动non-signaled状态运行的auto-reset模式，当我们设置好我们需要的参数时，可以直接使用SetEvent(hEvent)设置事件状态，会自动执行线程函数。
#include#include #include #define STR_LEN 100 // 存储全局字符串 static char str[STR_LEN]; // 设置事件句柄 static HANDLE hEvent; // 统计字符串中是否存在A unsigned WINAPI NumberOfA(void *arg) { int cnt = 0; // 等待线程对象事件 WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE); for (int i = 0; str[i] != 0; i++) { if (str[i] == 'A') cnt++; } printf("Num of A: %d \n", cnt); return 0; } // 统计字符串总长度 unsigned WINAPI NumberOfOthers(void *arg) { int cnt = 0; // 等待线程对象事件 WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE); for (int i = 0; str[i] != 0; i++) { if (str[i] != 'A') cnt++; } printf("Num of others: %d \n", cnt - 1); return 0; } int main(int argc, char *argv[]) { HANDLE hThread1, hThread2; // 以non-signaled创建manual-reset模式的事件对象 // 该对象创建后不会被立即执行，只有我们设置状态为Signaled时才会继续 hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL); hThread1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, NumberOfA, NULL, 0, NULL); hThread2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, NumberOfOthers, NULL, 0, NULL); fputs("Input string: ", stdout); fgets(str, STR_LEN, stdin); // 字符串读入完毕后，将事件句柄改为signaled状态 SetEvent(hEvent); WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE); WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE); //non-signaled 如果不更改，对象继续停留在signaled ResetEvent(hEvent); CloseHandle(hEvent); system("pause"); return 0; }
线程函数传递单个参数：
线程函数中的定义中LPVOID允许传递一个参数，只需要在县城函数中接收并强转(int)(LPVOID)port即可。
#include#include // 线程函数接收一个参数 DWORD WINAPI ScanThread(LPVOID port) { // 将参数强制转化为需要的类型 int Port = (int)(LPVOID)port; printf("[+] 端口: %5d \n", port); return 1; } int main(int argc, char* argv[]) { HANDLE handle; for (int port = 0; port <100; port++) { handle = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)ScanThread, (LPVOID)port, 0, 0); } WaitForSingleObject(handle, INFINITE); system("pause"); return 0; }
线程函数传递多参数：
如果想在线程函数中传递多个参数，则需要传递一个结构指针，通过线程函数内部强转为结构类型后，取值，这个案例花费了我一些时间，网上也没找到合适的解决方法，或找到的都是歪瓜裂枣瞎转的东西，最后还是自己研究了一下写了一个没为题的。
其主要是线程函数中调用的参数会与下一个线程函数结构相冲突，解决的办法时在每次进入线程函数时，自己拷贝一份，每个人使用自己的那一份，才可以避免此类事件的发生，同时最好配合线程同步一起使用，如下时线程扫描器的部分代码片段。
#include#include typedef struct _THREAD_PARAM { char *HostAddr; // 扫描主机 DWORD dwStartPort; // 端口号 }THREAD_PARAM; // 这个扫描线程函数 DWORD WINAPI ScanThread(LPVOID lpParam) { // 拷贝传递来的扫描参数 THREAD_PARAM ScanParam = { 0 }; // 这一步很重要，如不拷贝，则会发生重复赋值现象，导致扫描端口一直都是一个。 // 坑死人的玩意，一开始我始终没有发现这个问题。sb玩意！！ MoveMemory(&ScanParam, lpParam, sizeof(THREAD_PARAM)); printf("地址: %-16s --> 端口: %-5d 状态: [Open] \n", ScanParam.HostAddr, ScanParam.dwStartPort); return 0; } int main(int argc, char *argv[]) { THREAD_PARAM ThreadParam = { 0 }; ThreadParam.HostAddr = "192.168.1.10"; for (DWORD port = 1; port <100; port++) { ThreadParam.dwStartPort = port; HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, ScanThread, (LPVOID)&ThreadParam, 0, NULL); WaitForSingleObject(hThread, INFINITE); } system("pause"); return 0; }
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