对于多线程编程,很多人概念不清,写代码的时候要么是处处加锁,影响性能不说,还容易莫名其妙的死锁,还有人对多线程敬而远之。
所以学习多线程编程最重要的不是学习API,而是理解什么才是多线程安全的代码
从例子说起
#include < windows.h > #include < process.h > long global1 = 0 ; volatile long global2 = 0 ; class MyClass { public : MyClass() : m( 0 ) { ++ m; } int fun( int v) { return m + v; // -----------9 } void set ( int v) { m = v; // -------------10 } int m; }; MyClass global_object; // -------------8 unsigned int __stdcall thread_fun1( void * param) { static int static2 = 0 ; static MyClass static_object; // --------6 int local1 = 0 ; ++ local1; // -------1 ++ static2; // -------2 ++ global1; // -------3 ++ global2; // -------4 InterlockedIncrement( & global1); // --------5 local1 = global_object.fun(local1); // ----------7 global_object. set (local1); // ---------------11 return 0 ; } unsigned int __stdcall thread_fun2( void * param) { ++ global1; // -------3 ++ global2; // -------4 InterlockedIncrement( & global1); // --------5 global_object. set ( 1 ); // -----------11 return 0 ; } int main() { HANDLE thread1 = (HANDLE)_beginthreadex( 0 , 0 , & thread_fun1, 0 , 0 , 0 ); // thread 1 HANDLE thread2 = (HANDLE)_beginthreadex( 0 , 0 , & thread_fun1, 0 , 0 , 0 ); // thread 2 HANDLE thread3 = (HANDLE)_beginthreadex( 0 , 0 , & thread_fun2, 0 , 0 , 0 ); // thread 3 WaitForSingleObject(thread1,INFINITE); WaitForSingleObject(thread2,INFINITE); WaitForSingleObject(thread3,INFINITE); return 0 ; } 1.局部变量局部使用是安全的 为什么?因为每个thread 都有自己的运行堆栈,而局部变量是生存在堆栈中,大家不干扰。
所以代码1
int local1;
++local1;
是安全的
2.全局原生变量多线程读写是不安全的 全局变量是在堆(heap)中
long global1 = 0;
++global2;
++这个操作其实分为两部,一个是读,另外一个是写
mov ecx,global
add ecx,1
mov global,ecx
所以代码3处是不安全的
3.函数静态变量多线程读写也是不安全的 道理同2
所以代码2处也是不安全的
4.volatile能保证全局整形变量是多线程安全的么 不能。
volatile仅仅是告诫compiler不要对这个变量作优化,每次都要从memory取数值,而不是从register
所以代码4也不是安全
5.InterlockedIncrement保证整型变量自增的原子性 所以代码5是安全的
6.function static object的初始化是多线程安全的么 不是。
著名的Meyer Singleton其实不是线程安全的
Object & getInstance()
{
static Object o;
return o;
}
可能会造成多次初始化对象
所以代码6处是不安全的
7.在32机器上,4字节整形一次assign是原子的 比如
i =10; //thread1
i=4; //thread2
不会导致i的值处于未知状态,要么是10要么是4
写好多线程安全的法宝就是封装,使数据有保护的被访问到
安全性:
局部变量>成员变量>全局变量