c++如何编写线程安全的DLL
DLL有个共同的特点就是都有一个初始化函数,一个资源释放函数,其他几个函数都是核心功能函数。而且这些DLL有时会被多个进程同时调用,这就牵扯到多进程的多线程调用DLL的问题。有点绕口,以下我根据我实践中遇到的问题,分四种情况分享一下我解决此类问题的经验:
1、动态库只有一个导出函数。
这种情况非常少,也是最容易处理的情况。这种情况下编写函数时,只需要考虑不要有冲突的全局数据就可以了。这里的全局数据包括了在堆中分配的数据块和静态全局变量等。如果存在这样的全局数据,那么进程中的不同线程访问这个函数就会造成冲突。
解决办法也很简单,就是尽量用堆栈(stack)来解决问题。由于堆栈的所有人是线程,所以它必然是线程安全的。当然也要注意避免堆栈溢出。
我们都知道,如果要在函数再次调用时保留前一次调用的状态,可以使用静态变量。但如果你要保持函数的线程安全,那么静态变量是不能用的,因为静态变 量是全局的,是属于进程的,也就是属于进程内线程共享的。所以如果确实需要在同一线程中保持函数的状态,相当于在不同次调用间传递参数,可以考虑使用静态 全局线程局部变量,即:
__declspec( thread ) int tls_i = 1;
该变量定义就使编译器保证了tls_i是对应于每个线程的,即每个线程都一个tls_i的副本(copy),这样必然就是线程安全的。
2、动态库导出了多个函数,而且多个函数间存在数据传递。
就像前面说的,一般DLL都导出多个函数,一个初始化,一个资源释放,其他为核心功能函数。这些函数间极有可能发生数据传递。如果一个初始化函数是
在线程A中调用的,而核心功能函数是在线程B中调用的,那么线程A初始化函数的资源就无法对应线程B中的核心功能,此外还有核心功能函数间的数据传递,这
样的DLL就不是线程安全的,必然导致错误。
解决办法是由用户(即使用DLL的人)保证这些导出函数是在一个线程中调用。但这样会很大程度上限制接口的设计和用户的使用自由度。所以最好的方法是函数只管自己的线程安全,不同函数传递数据用动态TLS,线程局部存储。
比如:
我在全局定义了一个变量,用于存储当前线程局部存储的index ID。
__declspec( thread ) int tls_i = 1;
当
调用分配资源的函数时,调用动态TLS函数TlsAlloc,分配一个ID,将其记录在全局的线程安全的tls_i变量,并通过TlsSetValue函
数将数据保存在线程安全的区域;当调用获取资源的函数时,通过TlsGetValue获取资源,处理完成后,调用Tlsfree对TLS
index释放,以便新线程占有。
这样,只要DLL中每个函数保证其局部是线程安全的,函数间传递数据通过TLS(静态和动态),就可以实现整个DLL的线程安全。
3、限制访问DLL中某一函数的线程数目。
有时候,对于DLL中的某一个函数的访问线程数目是有限制的,超过了限制其他线程就得等一定的时间,一定的时间过后如果还不能得到执行机会,那就返回超时。这样的设计对用户来说是友好的,而且很实用,有的商业程序确实是按照允许用户访问的通道数目来计价的。
对DLL中的函数做这样的一个封装,一般是简单的待用Semaphore信号量,来解决。DLL初始化时调用CreateSemaphore函数对信号量进行初始化,其原型如下:
HANDLE CreateSemaphore(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,
// pointer to security attributes
LONG lInitialCount, // initial count
LONG lMaximumCount, // maximum count
LPCTSTR lpName // pointer to semaphore-object name
);
对
于信号量,它每WaitForSingleObject一次(当然是要进入),其状态值(一个整数)就减1,使用完ReleaseSemaphore其状
态值就加1,当其状态值为0时信号量就由有信号变为无信号。利用信号量的这一特性,我们在初始化时将信号量的初始值(第2个参数)设置为限制的线程访问数
目。在要限制访问线程数目的函数内部,通过调用WaitForSingleOject获取控制权,并指定一个等待时间(这个由配置文件指定),根据情况超
时返回,使用完ReleaseSemaphore释放对占用,让其他线程可以调用这个函数。
4、多进程情况下的多线程安全DLL。
前面3讲了有时候需要对某一函数的访问线程进行限制,而我们知道,DLL是可以被多个进行加载并调用的。那就是说如果我们只对一个进程进行了限制,那么在多进程调用的情况下,这样的限制被轻易攻破。
我们都知道,Semaphore信号量属于内核对象,也就是说其可以被多进程共享访问,也就说,如果我们给一个Semaphore指定了一个名字,在另一个进程中,我们只要调用OpenSemaphore函数用同一名字打开信号量就可以访问了。这样问题就解决了?
现实情况是,多进程情况下,一般不是简单的多进程共享一个Semaphore就可以了。多进程间需要互通很多信息。一般的解决办法是,采用共享数据段。
#pragma data_seg("share")
int share_data=0;//需要初始化,否则全局变量被放到BSS段中,从而导致共享失败
#pragma data_seg()
#pragma comment(linker,"/SECTION:share, RWS") //如果不加这句,只是单纯的说明他们是放到数据段中,还没有共享
通过pragam编译器指令生成了一个名叫share的共享数据段,这样对于变量share_data就可以多进程共享的了。如果要多进程间交换数据,只要在data_seg中添加数据定义即可。
c++如何编写线程安全的DLL的更多相关文章
- 使用远程线程来注入DLL
使用远程线程来注入DLL DLL注入技术要求我们目标进程中的一个线程调用LoadLibrary来载入我们想要的DLL (1)用OpenProcess函数打开目标进程(2)用VirtualAllocEx ...
- 《windows核心编程系列》十九谈谈使用远程线程来注入DLL。
windows内的各个进程有各自的地址空间.它们相互独立互不干扰保证了系统的安全性.但是windows也为调试器或是其他工具设计了一些函数,这些函数可以让一个进程对另一个进程进行操作.虽然他们是为调试 ...
- C++编写一个简单的DLL
什么是DLL: 自从微软推出16位的Windows操作系统起,此后每种版本的Windows操作系统都非常依赖于动态链接库(DLL)中的函数和数据,实际上 Windows操作系统中几乎所有的内容都由DL ...
- c++封装编写线程池
在csapp学习或者其他linux底层编程的过程中,一般都会举一些多线程或多进程的例子,配合底层同步原语.系统调用api来解释怎么创建多线程/多进程. 但是这些例子和实际项目中所用到的多线程/多进程编 ...
- 实战DELPHI:远程线程插入(DLL注入)
http://www.jx19.com/xxzl/Delphi/2010/04/17/ShiZhanDELPHI_YuanChengXianChengChaRu_DLLZhuRu/ 远程注入DLL方法 ...
- C++编写动态库(.DLL)给C#调用方法
1.在头文件中按照如下格式编写函数申明 extern "C" __declspec(dllexport) double __stdcall Add(double a, double ...
- JavaScript 编写线程代码引用Concurrent.Thread.js
马上来下载和使用源码吧!假定你已经将下载的源码保存到一个名为Concurrent.Thread.js的文件夹里,在进行任何操作之前,先运行如下程序,这是一个很简单的功能实现: <script t ...
- 编写线程安全的Java缓存读写机制 (原创)
一种习以为常的缓存写法: IF value in cached THEN return value from cache ELSE compute value save value in cache ...
- Java中编写线程安全代码的原理(Java concurrent in practice的快速要点)
Java concurrent in practice是一本好书,不过太繁冗.本文主要简述第一部分的内容. 多线程 优势 与单线程相比,可以利用多核的能力; 可以方便的建模成一个线程处理一种任务; 与 ...
随机推荐
- [BZOJ4730][清华集训2016][UOJ266] Alice和Bob又在玩游戏
题意:俩智障又在玩游戏.规则如下: 给定n个点,m条无向边(m<=n-1),保证无环,对于每一个联通块,编号最小的为它们的根(也就是形成了一片这样的森林),每次可以选择一个点,将其本身与其祖先全 ...
- Dom4j quick start guide
Parsing XML Using Iterators Powerful Navigation with XPath Fast Looping Creating a new XML document ...
- R语言常用语法总结
## 1. 数据输入 ##a$b # 数据框中的变量a = 15 # 赋值a <- 15 # 赋值a = c(1,2,3,4,5) # 数组(向量)b = a[1] # 数组下标,从1开始b = ...
- dp4--codeVs1043 方格取数
dp4--codeVs1043 方格取数 一.心得 二.题目 1043 方格取数 2000年NOIP全国联赛提高组 时间限制: 1 s 空间限制: 128000 KB 题目等级 : 钻石 Dia ...
- 改善Chrome在Windows下的中文字体效果
方法一:摘自卡饭论坛 chrome://flags/#disable-direct-write 启用 chrome://flags/#num-raster-threads 改为 1 chrome:// ...
- 如何学习Android系统源码(转)
一. Android系统的源代码非常庞大和复杂,我们不能贸然进入,否则很容易在里面迷入方向,进而失去研究它的信心.我们应该在分析它的源代码之前学习好一些理论知识,下面就介绍一些与Android系统相关 ...
- hive从查询中获取数据插入到表或动态分区
Hive的insert语句能够从查询语句中获取数据,并同时将数据Load到目标表中.现在假定有一个已有数据的表staged_employees(雇员信息全量表),所属国家cnty和所属州st是该表的两 ...
- Oracle 11g 客户端连接 oracle 10g 服务端,乱码问题
从网上搜索资料基本确定:字符集错误 Pl/sql 连接到oracle 数据库 “select userenv('language') from dual” 找到服务端的对应的字符集,拷贝之: 到本 ...
- python_安装python2.7.7和easy_install
[环境]: WIN7 + 32位 [要求]: 安装python2.7.7, easy_install 1. 下载并安装python2.7.7 首先访问http://www.python.org/dow ...
- Codeforces Round #266 (Div. 2)B(暴力枚举)
很简单的暴力枚举,却卡了我那么长时间,可见我的基本功不够扎实. 两个数相乘等于一个数6*n,那么我枚举其中一个乘数就行了,而且枚举到sqrt(6*n)就行了,这个是暴力法解题中很常用的性质. 这道题找 ...