windows的多线程同步实验报告

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1、一、实验目的在掌握基于消息的windows程序结构和多线程程序设计方法的基础上，设计一个多线程同步的程序。使学生能够从程序设计的角度了解多线程程序设计的方法和在windows系统下多线程同步互斥的机制。二、实验内容1．理解Windows程序设计的基本思想，理解基于消息的程序设计方法，能够设计出简单的基于事件的windows程序，完成基本控件的使用2．结合操作系统中信号量与互斥体的概念，在MFC中找到对应的相关类3．设计一个多线程同步的程序，多线程概述进程和线程都是操作系统的概念。进程是应用程序的执行实

2、例，每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它各种系统资源组成，进程在运行过程中创建的资源随着进程的终止而被销毁，所使用的系统资源在进程终止时被释放或关闭。线程是进程内部的一个执行单元。系统创建好进程后，实际上就启动执行了该进程的主执行线程，主执行线程以函数地址形式，比如说main或WinMain函数，将程序的启动点提供给Windows系统。主执行线程终止了，进程也就随之终止。每一个进程至少有一个主执行线程，它无需由用户去主动创建，是由系统自动创建的。用户根据需要在应用程序中创建其它线程，多个线

3、程并发地运行于同一个进程中。一个进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中，共同使用这些虚拟地址空间、全局变量和系统资源，所以线程间的通讯非常方便，多线程技术的应用也较为广泛。多线程可以实现并行处理，避免了某项任务长时间占用CPU时间。要说明的一点是，目前大多数的计算机都是单处理器（CPU）的，为了运行所有这些线程，操作系统为每个独立线程安排一些CPU时间，操作系统以轮换方式向线程提供时间片，这就给人一种假象，好象这些线程都在同时运行。由此可见，如果两个非常活跃的线程为了抢夺对CPU的控制权，在线程切

4、换时会消耗很多的CPU资源，反而会降低系统的性能。这一点在多线程编程时应该注意。Win32SDK函数支持进行多线程的程序设计，并提供了操作系统原理中的各种同步、互斥和临界区等操作。VisualC++6.0中，使用MFC类库也实现了多线程的程序设计，使得多线程编程更加方便。VC中提供线程同步的方法：临界区（CCriticalSection）事件（CEvent）互斥量（CMutex）信号量（CSemaphore）A、使用CCriticalSection类　　当多个线程访问一个独占性共享资源时,可以使用“临

5、界区”对象。任一时刻只有一个线程可以拥有临界区对象，拥有临界区的线程可以访问被保护起来的资源或代码段，其他希望进入临界区的线程将被挂起等待，直到拥有临界区的线程放弃临界区时为止，这样就保证了不会在同一时刻出现多个线程访问共享资源。CCriticalSection类的用法非常简单，步骤如下：定义CCriticalSection类的一个全局对象（以使各个线程均能访问），如CCriticalSectioncritical_section；在访问需要保护的资源或代码之前，调用CCriticalSection类

6、的成员Lock（）获得临界区对象：critical_section.Lock();在线程中调用该函数来使线程获得它所请求的临界区。如果此时没有其它线程占有临界区对象，则调用Lock()的线程获得临界区；否则，线程将被挂起，并放入到一个系统队列中等待，直到当前拥有临界区的线程释放了临界区时为止。访问临界区完毕后，使用CCriticalSection的成员函数Unlock()来释放临界区：critical_section.Unlock();再通俗一点讲，就是线程A执行到critical_section.L

7、ock();语句时，如果其它线程(B)正在执行critical_section.Lock();语句后且critical_section.Unlock();语句前的语句时，线程A就会等待，直到线程B执行完critical_section.Unlock();语句，线程A才会继续执行。B、使用CEvent类　　CEvent类提供了对事件的支持。事件是一个允许一个线程在某种情况发生时，唤醒另外一个线程的同步对象。例如在某些网络应用程序中，一个线程（记为A）负责监听通讯端口，另外一个线程（记为B）负责更新用户数

8、据。通过使用CEvent类，线程A可以通知线程B何时更新用户数据。每一个CEvent对象可以有两种状态：有信号状态和无信号状态。线程监视位于其中的CEvent类对象的状态，并在相应的时候采取相应的操作。　　在MFC中，CEvent类对象有两种类型：人工事件和自动事件。一个自动CEvent对象在被至少一个线程释放后会自动返回到无信号状态；而人工事件对象获得信号后，释放可利用线程，但直到调用成员函数ReSetEvent()才将其设置为无信号状态。在创建CEv