《C/C++ 面试 100 例》（十五）临界区

文章目录

一、临界区
- 1、概念
- 2、调度原则
- 3、线程同步
二、临界区 API
- 1、临界区 API 简介
- 2、临界区 API 详解
- - 1）InitializeCriticalSection
  - 2）EnterCriticalSection
  - 3）TryEnterCriticalSection
  - 4）LeaveCriticalSection
  - 5）DeleteCriticalSection
- 3、临界区锁的封装
- - 1）接口定义
  - 2）接口实现

一、临界区

1、概念

临界区指的是一个访问公共资源的程序片段，这些公共资源又无法同时被多个线程同时访问。当有线程进入临界区段时，其他线程或是进程必须等待，以确保这些公共资源是被互斥获得使用。
每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区 (Critical Section)，每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。

2、调度原则

1）单一原则：如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入；
2）等待原则：如已有进程进入自己的临界区，则其它所有想要进入临界区的进程必须等待；
3）限时原则：进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区，防止死锁；
4）节省原则：如果进程不能进入自己的临界区，则应让出 CPU，避免进程出现“忙等”现象，浪费可耻；

3、线程同步

1）有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线程进入后，其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。
2）临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。

二、临界区 API

1、临界区 API 简介

函数名	函数作用
InitializeCriticalSection	初始化临界区
EnterCriticalSection	进入临界区
TryEnterCriticalSection	尝试进入临界区
LeaveCriticalSection	离开临界区
DeleteCriticalSection	删除临界区

2、临界区 API 详解

1）InitializeCriticalSection

所有的临界区 API 的参数都一样，为 CRITICAL_SECTION 结构体的指针，这个结构体里面的参数可以不用关心，因为都是由 API 进行操作，应用程序不要去操作具体的值，想要用临界区 API 来对线程进行加锁操作，必须先调用这个 API 进行初始化；

 CRITICAL_SECTION m_kSection;InitializeCriticalSection(&m_kSection);

2）EnterCriticalSection

这个接口的调用必须在 InitializeCriticalSection 之后；
利用 EnterCriticalSection 可以获取对公共资源的所有权，这个函数是阻塞型函数，如果资源被其它线程占有，它不会返回；
如果有多个线程调用 EnterCriticalSection，按照线程优先级高低来获取所有权；

 EnterCriticalSection(&m_kSection);

3）TryEnterCriticalSection

这个接口区别于 EnterCriticalSection，是非阻塞的；
如果成功进入临界区，则返回一个非0的值；否则，返回 0；

 return (TryEnterCriticalSection(&m_kSection) > 0);

4）LeaveCriticalSection

需要和 EnterCriticalSection 或者LeaveCriticalSection 配套使用，如果一个线程调用LeaveCriticalSection ，并且它本身没有这个临界区的使用权，那么就会报错，并且可能导致下一次使用 EnterCriticalSection 进行无限等待；

 LeaveCriticalSection(&m_kSection);

5）DeleteCriticalSection

删除临界区对象,；
一旦删除，它将不能再被 EnterCriticalSection, TryEnterCriticalSection, 或者 LeaveCriticalSection 调用；

 DeleteCriticalSection(&m_kSection);

3、临界区锁的封装

1）接口定义

定义接口，要包含加锁、尝试加锁、解锁；

class ILock
{public:ILock(){}virtual ~ILock(){}virtual void Lock(void) = 0;virtual bool TryLock(void) = 0;virtual void UnLock(void) = 0;
};

2）接口实现

锁构造函数进行临界区对象初始化；
锁析构函数进行临界区对象删除；
加锁函数执行进入临界区；
尝试加锁函数执行尝试进入临界区；
解锁函数执行退出临界区；

class NLock : public ILock
{public:NLock (){InitializeCriticalSection(&m_kSection);}virtual ~NLock (){DeleteCriticalSection(&m_kSection);}virtual void Lock(void){EnterCriticalSection(&m_kSection);}virtual bool TryLock(void){return (TryEnterCriticalSection(&m_kSection) > 0);}virtual void UnLock(void){LeaveCriticalSection(&m_kSection);}
protected:CRITICAL_SECTION m_kSection;
};

《C/C++ 面试 100 例》（十五）临界区相关推荐

萌新的Python练习菜鸟100例(十五)利用条件运算符的嵌套来完成此题：学习成绩=90分的同学用A表示，60-89分之间的用B表示，60分以下的用C表示。
题目: 用条件运算符的嵌套来完成此题:学习成绩>=90分的同学用A表示,60-89分之间的用B表示,60分以下的用C表示. 分析: · 使用if-else即可: · 输入数字的时候需要加上int ...
经典C语言程序100例之七五
经典C语言程序100例之七五如题话不多说了,直接上代码如题 [程序75] 题目:放松一下,算一道简单的题目. 话不多说了,直接上代码 .程序源代码: void main() {int i,n; ...
经典C语言程序100例之六五
经典C语言程序100例之六五如题话不多说了,直接上代码如题 [程序65] 题目:一个最优美的图案. 1.程序分析: 话不多说了,直接上代码 2.程序源代码: #include "gra ...
萌新的Python练习实例100例（五）输入三个整数x,y,z，请把这三个数由小到大输出。
题目: 输入三个整数x,y,z,请把这三个数由小到大输出. 分析1: 两个两个数字对比,然后改变他们的顺序 x > y x,y的顺序变更为y,x x > z x,z的顺序变更为z,x y ...
Python入门100例（五）
点击领取粉丝福利文章目录前言 1. 题目描述 2. 程序分析 3. 程序源代码 4. 运行结果 5. 难度分析 6. 涉及知识点结语前言本专栏从「基础」的编程知识开始,带你了解「基础算法」以 ...
大数据面试总结《十五》--人事面试技巧总结
一定不要将公司的工作当作负担,一定要做好并且学到东西,这才是你下一次跳槽能够展示的东西,所以在公司工作,你拿着工资,而不只是在为公司打工,而是为自己的未来进行修炼,一定要有这方面的意识. 总之,面试的 ...
《C/C++ 面试 100 例》（十一）标准输入加速
文章目录一.前言二.cin 输入三.scanf 输入四.gets 输入五.写在最后一.前言 c/c++ 的标准输入函数,在输入一行数据,当数据量比较大的时候, cin 的效率是非常低的,为 ...
java面试（二十五）--（1）redis为什么读写速率快性能好（2）说说web.xml文件中可以配置哪些内容（3）和的区别（4）扑克牌顺子
1. redis为什么读写速率快性能好? 1.Redis将数据存储在内存上,避免了频繁的IO操作 2.Redis其本身采用字典的数据结构,时间复杂度为O(1),且其采用渐进式的扩容手段 3.Redis ...
2018秋招面试问题（十五、MySQL基础（4））
第六部分:多表数据记录查询(join) 关系数据操作: 并:并就是把具有相同字段数目和字段类型的表合并到一起.合并的时候重复的记录只出现一次. 笛卡儿积(交叉连接):就是直接将两个表合起来,前几个字段 ...

《C/C++ 面试 100 例》（十五）临界区

文章目录

一、临界区

1、概念

2、调度原则

3、线程同步

二、临界区 API

1、临界区 API 简介

2、临界区 API 详解

1）InitializeCriticalSection

2）EnterCriticalSection

3）TryEnterCriticalSection

4）LeaveCriticalSection

5）DeleteCriticalSection

3、临界区锁的封装

1）接口定义

2）接口实现

《C/C++ 面试 100 例》（十五）临界区相关推荐

最新文章

热门文章