C++信號量Semaphore和MFC中的CSemaphore類使用
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1?BOOL?ReleaseSemaphore( 2? HANDLE?hSemaphore,?//?信號量句柄 3? LONG?lReleaseCount,?//?計數(shù)遞增數(shù)量 4? LPLONG?lpPreviousCount?//?先前計數(shù) 5?);? 6? 7
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C++信號量Semaphore和MFC中的CSemaphore類使用
信號量（Semaphore ）內(nèi)核對象對線程的同步方式與前面幾種方法不同，它允許多個線程在同一時刻訪問同一資源，但是需要限制在同一時刻訪問此資源的最 大線程數(shù)目。
在用CreateSemaphore （） 創(chuàng)建信號量時即要同時指出允許的最大資源計數(shù)和當(dāng)前可用資源計數(shù)。一般是將當(dāng)前可用資源計數(shù)設(shè)置為最 大資源計數(shù)，每增加一個線程對共享資源的訪問，當(dāng)前可用資源計數(shù)就會減1 ，只要當(dāng)前可用資源計數(shù)是大于0 的，就可以發(fā)出信號量信號。但是當(dāng)前可用計數(shù)減小 到0 時則說明當(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，此時的信號量信號將無法發(fā)出。線程在處理完共享資源后，應(yīng)在離 開的同時通過ReleaseSemaphore （）函數(shù)將當(dāng)前可用資源計數(shù)加1 。在任何時候當(dāng)前可用資源計數(shù)決不可能大于最大資源計數(shù)。
? 信號量是通過計數(shù)來對線程訪問資源進(jìn)行控制的，而實際上信號量確實也被稱作Dijkstra 計數(shù)器。
? 使用信號量內(nèi)核對象進(jìn)行線程同步主要會用到CreateSemaphore、OpenSemaphore、 ReleaseSemaphore、WaitForSingleObject和WaitForMultipleObjects等函數(shù)。CreateSemaphore （）用來創(chuàng)建一個信號量內(nèi)核對象，其函數(shù)原型為：
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HANDLE?CreateSemaphore( LPSECURITY_ATTRIBUTES?lpSemaphoreAttributes,?//?安全屬性指針 LONG?lInitialCount,?//?初始計數(shù) LONG?lMaximumCount,?//?最大計數(shù) LPCTSTR?lpName?//?對象名指針 );
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參數(shù)lMaximumCount 是一個有符號32 位值，定義了允許的最大資源計數(shù)，最大取值不能超過4294967295 。lpName 參數(shù)可以為創(chuàng)建的 信號量定義一個名字，由于其創(chuàng)建的是一個內(nèi)核對象，因此在其他進(jìn)程中可以通過該名字而得到此信號量。OpenSemaphore （）函數(shù)即可用來根據(jù)信號 量名打開在其他進(jìn)程中創(chuàng)建的信號量，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?//?信號量名 5?);
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? 在線程離開對共享資源的處理時，必須通過ReleaseSemaphore （）來增加當(dāng)前可用資源計數(shù)。否則將會出現(xiàn)當(dāng)前正在處理共享資源的實際線程數(shù)并 沒有達(dá)到要限制的數(shù)值，而其他線程卻因為當(dāng)前可用資源計數(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 中的值添加給信號量的當(dāng)前資源計數(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 斷信號量的當(dāng)前可用資源計數(shù)是否允許本線程的進(jìn)入。只有在當(dāng)前可用資源計數(shù)值大于0 時，被監(jiān)視的信號量內(nèi)核對象才會得到通知。
? 信號量的使用特點使其更適用于對Socket （套接字）程序中線程的同步。例如，網(wǎng)絡(luò)上的HTTP 服務(wù)器要對同一時間內(nèi)訪問同一頁面的用戶數(shù)加以限制，這 時可以為每一個用戶對服務(wù)器的頁面請求設(shè)置一個線程，而頁面則是待保護的共享資源，通過使用信號量對線程的同步作用可以確保在任一時刻無論有多少用戶對某 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);?
//信號量加1。如果不釋放。因為當(dāng)前可用為1個，且被占用了，那么Add2不會執(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)建無名信號量，初始2個，可用1個
????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 類對信號量作了表述。該類只具有一個構(gòu)造函數(shù)，可以構(gòu)造一個信號量對象，并對初始資源計數(shù)、最大資源計數(shù)、對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 類對象后，任何一個訪問受保護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，這兩種使用信號量的線程同步方法無論是在實現(xiàn)原理上還是從實現(xiàn)結(jié)果上都是完全一致的。下面給出經(jīng)MFC 改寫后的信號量線程同步代碼：
CSemaphore g_clsSemaphore(1, 2);
MFC中不用WaitForSingleObject。
g_clsSemaphore.Lock計數(shù)器減1，g_clsSemaphore.Unlock計數(shù)器加1
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