C语言多线程编程二

一. 线程通信----事件：

　　1.一对一模式：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

//互斥解决线程冲突

//事件解决线程通信

//临界区解决线程冲突

//时间同步线程

HANDLE event[] = {  };

HANDLE hd[] = {  };

DWORD WINAPI Zhang(void *p)

{

    int i = ;

    printf("张%d次说：I love you Li.\n", i);

    Sleep();

    SetEvent(event[]);

    while (++i)

    {

        WaitForSingleObject(event[], INFINITE);    //无限等待一个信号

        printf("张%d次说：I love you Li.\n", i);

        Sleep();

        //ResetEvent(event[0]);    //信号复位

        SetEvent(event[]);

    }

    return ;

}

DWORD WINAPI Li(void *p)

{

    int i = ;

    while (++i)

    {

        WaitForSingleObject(event[], INFINITE);    //无限等待一个信号

        printf("李%d次说：I love you too.\n", i);

        Sleep();

        //ResetEvent(event[1]);    //信号复位

        SetEvent(event[]);

    }

    return ;

}

void main()

{

    //第二个参数代表：自动FALSE、手动TRUE(需要reset)

    //第三个参数信号状态

    //第四个参数标记名称

    //event[0] = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

    //event[1] = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

    event[] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    event[] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    hd[] = CreateThread(NULL, , Zhang, NULL, , NULL);

    hd[] = CreateThread(NULL, , Li, NULL, , NULL);

    WaitForMultipleObjects(, hd, TRUE, INFINITE);

    system("pause");

}

　　2. 一对一中介者模式：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

//互斥解决线程冲突

//事件解决线程通信

//临界区解决线程冲突

//时间同步线程

HANDLE event[] = {  };

HANDLE hd[] = {  };

char str[] = {  };    //全局变量,存放说的内容

DWORD WINAPI Wang(void *p)

{

    int i = ;

    int k = ;    //判断是哪个信号

    while (++i)

    {

        if (k == )

        {

            WaitForSingleObject(event[], INFINITE);    //无限等待一个信号

            printf("媒婆读取%d次：%s\n", i,str);

            Sleep();

            SetEvent(event[]);

            k = ;

        }

        else

        {

            WaitForSingleObject(event[], INFINITE);    //无限等待一个信号

            printf("媒婆读取%d次：%s\n", i, str);

            Sleep();

            SetEvent(event[]);

            k = ;

        }

    }

    return ;

}

DWORD WINAPI Zhang(void *p)

{

    int i = ;

    /*printf("张%d次说：I love you Li.\n", i);*/

    memset(str, '', );

    sprintf(str,"张%d次说：I love you Li.\n", i);

    Sleep();

    SetEvent(event[]);

    while (++i)

    {

        WaitForSingleObject(event[], INFINITE);    //无限等待一个信号

        /*printf("张%d次说：I love you Li.\n", i);*/

        memset(str, '', );

        sprintf(str,"张%d次说：I love you Li.\n", i);

        Sleep();

        //ResetEvent(event[0]);    //信号复位

        SetEvent(event[]);

    }

    return ;

}

DWORD WINAPI Li(void *p)

{

    int i = ;

    while (++i)

    {

        WaitForSingleObject(event[], INFINITE);    //无限等待一个信号

        /*printf("李%d次说：I love you too.\n", i);*/

        memset(str, '', );

        sprintf(str,"李%d次说：I love you too.\n", i);

        Sleep();

        //ResetEvent(event[1]);    //信号复位

        SetEvent(event[]);

    }

    return ;

}

void main()

{

    //第二个参数代表：自动FALSE、手动TRUE(需要reset)

    //第三个参数信号状态

    //第四个参数标记名称

    //event[0] = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

    //event[1] = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

    event[] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    event[] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    event[] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    event[] = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);

    hd[] = CreateThread(NULL, , Zhang, NULL, , NULL);

    hd[] = CreateThread(NULL, , Li, NULL, , NULL);

    hd[] = CreateThread(NULL, , Wang, NULL, , NULL);

    WaitForMultipleObjects(, hd, TRUE, INFINITE);

    system("pause");

}

　　3. 一对多广播模式：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

//互斥解决线程冲突

//事件解决线程通信

//临界区解决线程冲突

//时间同步线程

HANDLE event[] = {  };

HANDLE hd[] = {  };

char ch[] = { 'A','B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J' };

char str[] = {  };

DWORD WINAPI ZhangGirlFriend(void *p)

{

    char *pch = p;

    printf("I am %c ZhangGirlFrend.\n", *pch);

    if (*pch == 'A')

    {

        MessageBoxA(, "", "", );

        sprintf(str,"张女友-%c speak: xiaohaha \n", *pch);

        SetEvent(event[]);

    }

    int i = ;

    while (++i)

    {

        WaitForSingleObject(event[], INFINITE);

        printf("ZhangGirlFriend-%c read %s\n", *pch, str);

        Sleep();

        ResetEvent(event[]);

    }

    return ;

}

void main()

{

    //第二个参数代表：自动FALSE(收到一次自动清空一次)、手动TRUE(需要reset)

    //第三个参数信号状态

    //第四个参数标记名称

    event[] = CreateEventA(NULL, TRUE, FALSE, "msg");    //一直等待消息

    for (int i = ; i < ; i++)

    {

        hd[i] = CreateThread(NULL, , ZhangGirlFriend, &ch[i], , NULL);

    }

    WaitForMultipleObjects(, hd, TRUE, INFINITE);

    system("pause");

}

二. 信号量：

　　1. 信号量用作“关卡”的作用：

//信号量-->关卡的作用

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

#define id "Zhang"

#define MAX 3

//0 无限等待

DWORD WINAPI myworker(void *p)

{

    int *pint = p;

    printf("myworker%d is running...\n", *pint);

    HANDLE myhsem = OpenSemaphore(SEMAPHORE_ALL_ACCESS, FALSE, id);    //打开一个信号

    if (myhsem)

    {

        printf("myworker%d is waiting...\n", *pint);

        //初始时信号为0，为0就会死锁,信号量不减

        //不为0的情况下，信号量-1

        if (WaitForSingleObject(myhsem, INFINITE) == WAIT_OBJECT_0)    //等到了信号

        {

            printf("myworker%d is getting.\n", *pint);

            Sleep();

            printf("myworker%d is leaving.\n", *pint);

            ReleaseSemaphore(myhsem, , NULL);//释放资源 +1

            CloseHandle(myhsem);//执行完成退出

        }

    }

    return ;

}

void main()

{

    //创建信号对象

    HANDLE hSEM = CreateSemaphore(NULL, , MAX, id);//开辟一个信号，最大计数是3

    int a[] = { ,,,,,,,,, };

    HANDLE hd[] = {  };

    for (int i = ; i < ; i++)

    {

        hd[i] = CreateThread(NULL, , myworker, a + i, , NULL);    //创建10个线程

    }

    Sleep();

    printf("激活线程.\n");

    ReleaseSemaphore(hSEM, MAX, NULL);//最多一次放过3个 +3

    WaitForMultipleObjects(, hd, TRUE, INFINITE);

    CloseHandle(hSEM);

    system("pause");

}

　　2. 信号量实现互斥：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

int num = ;

//互斥量，只能让一个线程运行，其他休眠

//信号量，可以让多个线程运行，其他线程休眠

//临界区，只能让一个线程运行，其他休眠

//原子操作，操作速度最快

//事件也可以实现互斥

DWORD WINAPI add(void *p)

{

    HANDLE myhsem = OpenSemaphore(SEMAPHORE_ALL_ACCESS, FALSE, "Hello");

    if (myhsem)

    {

        if (WaitForSingleObject(myhsem, INFINITE) == WAIT_OBJECT_0)    //等到了信号

        {

            for (int i = ; i < ; i++)

            {

                num++;

            }

            ReleaseSemaphore(myhsem, , NULL);//释放资源 +1

            CloseHandle(myhsem);//执行完成退出

        }

    }

    else

    {

        printf("信号量获取失败.\n");

    }

    return ;

}

void main()

{

    HANDLE hSEM = CreateSemaphore(NULL, , , "Hello");

    HANDLE hd[] = {  };

    for (int i = ; i < ; i++)

    {

        hd[i] = CreateThread(NULL, , add, NULL, , NULL);    //创建64个线程

    }

    Sleep();

    printf("激活线程.\n");

    ReleaseSemaphore(hSEM, , NULL);    //一次放过一个

    WaitForMultipleObjects(, hd, TRUE, INFINITE);

    printf("%d\n", num);

    CloseHandle(hSEM);

    system("pause");

}

三. 互斥锁：

　　相关函数如下：

　　　　第一个 InitializeSRWLock
　　　　函数功能：初始化读写锁
　　　　函数原型：VOID InitializeSRWLock(PSRWLOCK SRWLock);
　　　　函数说明：初始化（没有删除或销毁SRWLOCK的函数，系统会自动清理）

　　　　第二个 AcquireSRWLockExclusive
　　　　函数功能：写入者线程申请写资源。
　　　　函数原型：VOID AcquireSRWLockExclusive(PSRWLOCK SRWLock);

　　　　第三个 ReleaseSRWLockExclusive
　　　　函数功能：写入者线程写资源完毕，释放对资源的占用。
　　　　函数原型：VOID ReleaseSRWLockExclusive(PSRWLOCK SRWLock);

　　　　第四个 AcquireSRWLockShared
　　　　函数功能：读取者线程申请读资源。
　　　　函数原型：VOID AcquireSRWLockShared(PSRWLOCK SRWLock);

　　　　第五个 ReleaseSRWLockShared
　　　　函数功能：读取者线程结束读取资源，释放对资源的占用。
　　　　函数原型：VOID ReleaseSRWLockShared(PSRWLOCK SRWLock);

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

int num = ;

SRWLOCK g_lock;    

//注意一个线程仅能锁定资源一次，不能多次锁定资源。

DWORD WINAPI read(void *p)

{

    AcquireSRWLockShared(&g_lock);    //读取期间锁定数据，数据无法被修改

    int i = ;

    while ()

    {

        Sleep();

        printf("第%d秒num=%d\n", i, num);

        if (i == )

        {

            break;

        }

        i++;

    }

    ReleaseSRWLockShared(&g_lock);

    return ;

}

//改变一个变量的时候需要锁定

DWORD WINAPI write(void *p)

{

    AcquireSRWLockExclusive(&g_lock);    //锁定写入

    printf("开始写入...\n");

    for (int i = ; i < ; i++)

    {

        num--;

        //Sleep(10);

    }

    ReleaseSRWLockExclusive(&g_lock);

    printf("结束写入...\n");

    return ;

}

void main()

{

    InitializeSRWLock(&g_lock);    //初始化互斥锁

    CreateThread(NULL, , read, NULL, , NULL);

    HANDLE hd[];

    for (int i = ; i < ; i++)

    {

        hd[i] = CreateThread(NULL, , write, NULL, , NULL);

    }

    WaitForMultipleObjects(, hd, TRUE, INFINITE);

    printf("last=%d\n", num);

    system("pause");

}

四. 跨进程通信：

1. 信号量mutex 跨进程通信：

　　文件mutex1.c :

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

char name[] = "Zhang love Li";

void main()

{

    HANDLE mutex = OpenMutexA(MUTEX_ALL_ACCESS, TRUE, name);

    if (mutex == NULL)

    {

        printf("打开失败！\n");

        system("pause");

        return;

    }

    printf("等待------\n");

    DWORD res = WaitForSingleObject(mutex, );

    switch (res)

    {

    case WAIT_OBJECT_0:

        printf("收到信号---\n");

        break;

    case WAIT_TIMEOUT:

        printf("超时没有收到---\n");

        break;

    case WAIT_ABANDONED:

        printf("另外一个进程意外终止---\n");

        break;

    default:

        break;

    }

    CloseHandle(mutex);

    system("pause");

}

　　文件mutex2.c :

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

char name[] = "Zhang love Li";

void main()

{

    HANDLE mutex = CreateMutexA(NULL, TRUE, name);

    printf("创建成功！\n");

    char ch = getchar();

    ReleaseMutex(mutex);        //离开互斥区

    printf("触发互斥量.\n");

    CloseHandle(mutex);

    system("pause");

}

　　运行结果：

2. 事件 event 跨进程通信：

　　文件event.c :

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

char name[] = "Zhang love Li";

//只有mutex可以感知丢失，event无法感知

void main()

{

    HANDLE event = CreateEventA(NULL, FALSE, FALSE, name);

    printf("创建成功！\n");

    char ch = getchar();

    SetEvent(event);

    printf("触发event.\n");

    CloseHandle(event);

    system("pause");

}

　　文件 wait.c :

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

char name[] = "Zhang love Li";

void main()

{

    HANDLE event = OpenEventA(EVENT_ALL_ACCESS, TRUE, name);//打开事件

    if (event == NULL)

    {

        printf("打开失败！\n");

        system("pause");

        return;

    }

    printf("等待------\n");

    DWORD res = WaitForSingleObject(event, );

    switch (res)

    {

    case WAIT_OBJECT_0:

        printf("收到信号---\n");

        break;

    case WAIT_TIMEOUT:

        printf("超时没有收到---\n");

        break;

    case WAIT_ABANDONED:

        printf("另外一个进程意外终止---\n");

        break;

    default:

        break;

    }

    CloseHandle(event);

    system("pause");

}

3. 信号 semaphore 跨进程通信：

　　semaphore.c ：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

char name[] = "Zhang love Li";

//只有mutex可以感知丢失，event无法感知

void main()

{

    HANDLE hsem = CreateSemaphoreA(NULL, , , name);

    printf("创建成功！\n");

    char ch = getchar();

    ReleaseSemaphore(hsem, , NULL);

    printf("触发信号量semaphore.\n");

    CloseHandle(hsem);

    system("pause");

}

　　wait.c ：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

char name[] = "Zhang love Li";

void main()

{

    HANDLE hsem = OpenSemaphoreA(SEMAPHORE_ALL_ACCESS, TRUE, name);

    if (hsem == NULL)

    {

        printf("打开失败！\n");

        system("pause");

        return;

    }

    printf("等待------\n");

    DWORD res = WaitForSingleObject(hsem, );

    switch (res)

    {

    case WAIT_OBJECT_0:

        printf("收到信号---\n");

        break;

    case WAIT_TIMEOUT:

        printf("超时没有收到---\n");

        break;

    case WAIT_ABANDONED:

        printf("另外一个进程意外终止---\n");

        break;

    default:

        break;

    }

    CloseHandle(hsem);

    system("pause");

}

五. 回调函数与定时器：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <Windows.h>

//回调函数，函数指针可以来调用

VOID CALLBACK timerun(void *parg, DWORD timearg, DWORD timehigh)

{

    DWORD dwindex = *(DWORD *)parg;

    printf("第%d次\n", dwindex);

}

void main()

{

    HANDLE timer1 = CreateWaitableTimerA(NULL, TRUE, "hello");//创建时钟

    if (timer1 == NULL)

    {

        printf("创建失败！\n");

    }

    LARGE_INTEGER mytime;

    mytime.QuadPart = -;    //单位是0.1微秒

    DWORD dwparam = ;    //设置定时器

    if (SetWaitableTimer(timer1, &mytime, , timerun, &dwparam, FALSE))//1000 1秒循环一次

    {

        printf("等待5秒后开始干活！\n");

        for (int i = ; i < ; i++, dwparam++)    //循环调用多少次

        {

            SleepEx(INFINITE, TRUE);

        }

    }

    CancelWaitableTimer(timer1);//取消定时器

    CloseHandle(timer1);

    system("pause");

}

六. 原子操作：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void main()

{

    volatile int i = ;    //数据被意外改变的时候，强制读内存

    int a = i;

    printf("i=%d\n", a);

    //偷偷改变i

    __asm

    {

        mov dword ptr[ebp-],20h    //16进制 20h=32

    }

    int b = i;

    printf("i=%d\n", b);

    system("pause");

}

　　上面结果在Debug模式下结果为：

　　在Release模式下结果为：

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