深入剖析C++中的CriticalSection
在C++中,CriticalSection是一种同步机制,它允许多个线程同时访问一个公共资源,而不会导致出现数据的脏读或写入。这篇文章将深入探讨这种机制的工作原理和使用技巧。
什么是CriticalSection?
CriticalSection是一个对象,它包含了一些能够同步线程之间进入某个代码段的方法。这个对象的创建是为了实现多线程同步操作,确保在同一时间只有一个线程执行到了关键代码。
CriticalSection类封装了使用操作系统提供的同步原语来实现线程同步。在WIN32中,它使用互斥(mutex)对象。在Linux中,它使用Pthread库中的互斥锁对象。
如何使用CriticalSection?
使用CriticalSection来实现同步步骤如下:
- 定义一个CriticalSection对象。
- 只有当第一个线程进入到代码块时,将该代码块锁定。
- 执行代码块,完成后解锁。
- 其他线程开始访问关键代码时,如果锁定状态,则等待已经获得锁定的线程使用完毕,释放锁后再继续执行。
下面是一个简单的示例代码:
CriticalSectioncs; voidfoo() { cs.Enter(); //Criticalsection cs.Leave(); }
CriticalSection的优点和缺点
优点:
- 使用简单。
- 在一定程度上可以提高线程的运行效率。
- 可以防止出现因为多线程同时访问导致的数据冲突的问题。
缺点:
- 在一些情况下会导致死锁。
- 不能在一个函数内多次调用Enter,不然会死锁。
- 由于对操作系统同步原语的使用,可能导致性能下降。
- 一旦被锁定,其他线程访问同一代码段的速度会变得很慢。
结语
不管是在单核还是多核上运行,线程同步都是开发人员需要时刻关注的问题。在C++中,CriticalSection是一种使用简单并且效果比较不错的同步机制。使用的重点在于保持锁定期尽量短,以减小其他线程等待锁所带来的影响。