windows 下 Mutex和Critical Section 区别和使用

Mutex和Critical Section都是主要用于限制多线程（Multithread）对全局或共享的变量、对象或内存空间的访问。下面是其主要的异同点（不同的地方用黑色表示）。

	Mutex	Critical Section
性能和速度	慢。Mutex 是内核对象，相关函数的执行 （WaitForSingleObject，eleaseMutex）需要用户模式（User Mode）到内核模式（Kernel Mode）的转换，在x86处理器上这种转化一般要发费600个左右的 CPU指令周期	快，Critical Section本身不是内核对象，相关函数（EnterCriticalSection,LeaveCriticalSection）的调用一般都在用户模式内执行，在x86处理器上一般只需要发费9个左右的 CPU指令周期。只有当想要获得的锁正好被别的线程拥有时才会退化成和Mutex一样，即转换到内核模式，发费600个左右的 CPU指令周期
能否跨越进程（Process）边界	可以	不可以
定义写法	HANDLE hmtx;	CRITICAL_SECTION cs;
初始化写法	hmtx= CreateMutex (NULL, FALSE, NULL);	InitializeCriticalSection(&cs);
结束清除写法	CloseHandle(hmtx);	DeleteCriticalSection(&cs);
无限期等待的写法	WaitForSingleObject (hmtx, INFINITE);	EnterCriticalSection(&cs);
0等待（状态检测）的写法	WaitForSingleObject (hmtx, 0);	TryEnterCriticalSection(&cs);
**任意时间等待的写法 **	WaitForSingleObject (hmtx, dwMilliseconds);	不支持
锁释放的写法	ReleaseMutex(hmtx);	LeaveCriticalSection(&cs);
能否被一道用于等待其他内核对象	可以（使用WaitForMultipleObjects,WaitForMultipleObjectsEx，MsgWaitForMultipleObjects，MsgWaitForMultipleObjectsEx等等）	不可
当拥有锁的线程死亡时	Mutex变成abandoned状态，其他的等待线程可以获得锁	CriticalSection的状态不可知（undefined）,以后的动作就不能保证了。

有人测试结果，CriticalSection用时速度比Mutex快不少。

http://blog.csdn.net/dreamfreelancer/article/details/4237272

windows下100万次加/解锁测试：

CriticalSection用时：31ms

Mutex用时：953ms

结论：CriticalSection性能远远高于Mutex（高出约30倍）。因此，在能用CriticalSection时绝不用Mutex，当然，后者可命名，而前者不行，因此，Mutex可用于进程间通信，但CriticalSection通常只能用于线程间通信。

另外，Windows上Mutex和CriticalSection都是缺省Recursive的（且不能被改变，如要实现non-recursive互斥，得用Semophore），就是同一线程在获得锁后，再次加锁不会导致阻塞，这在Linux下需要指定。 但Mutex和CriticalSection行为还是存在差异，如果在同一线程内进行了Recursive的加，解锁操作，若因为程序错误导致解锁操作次数比加锁操作多，对于Mutex，这不会有任何问题（linux和Windows都是如此），但CriticalSection表现却不同，多于必要的Unlock操作会导致下次Lock操作被阻塞。

Demo code CRITICAL_SECTION

#include <windows.h>
#include "stdio.h"

CRITICAL_SECTION g_cs;

LRESULT WINAPI WriteThread(PVOID arg)
{
	EnterCriticalSection(&g_cs);

	printf("WriteThread \n");

	LeaveCriticalSection(&g_cs);
	return 0;
}

LRESULT WINAPI ReadThread(PVOID arg)
{
	EnterCriticalSection(&g_cs);

	printf("ReadThread \n");

	LeaveCriticalSection(&g_cs);
	return 0;
}

int main1()
{
	HANDLE hThreadArray[2];
	InitializeCriticalSection(&g_cs);

	hThreadArray[0] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)WriteThread, NULL, 0, NULL);
	hThreadArray[1] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)ReadThread, NULL, 0, NULL);

	WaitForMultipleObjects(2, hThreadArray, TRUE, INFINITE);

	DeleteCriticalSection(&g_cs);
	getchar();

	return 0;
}

Demo code Mutex

#include <windows.h>
#include "stdio.h"

HANDLE hMutex = NULL;

LRESULT WINAPI WriteThread2(PVOID arg)
{
	WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);

	printf("WriteThread2 \n");

	ReleaseMutex(hMutex);
	return 0;
}

LRESULT WINAPI ReadThread2(PVOID arg)
{
	WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);

	printf("ReadThread2 \n");

	ReleaseMutex(hMutex);
	return 0;
}

int main()
{
	HANDLE hThreadArray[2];

	hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

	hThreadArray[0] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)WriteThread2, NULL, 0, NULL);
	hThreadArray[1] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)ReadThread2, NULL, 0, NULL);

	WaitForMultipleObjects(2, hThreadArray, TRUE, INFINITE);

	getchar();
	CloseHandle(hMutex);

	return 0;
}