C++多執行緒（七）

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1. 
   
2. 一 信標Semaphore
   
3. 信標內核對像用於對資源進行計數。它們與所有內核對像一樣，包含一個使用數量，但是它們也包含另外兩個帶符號的3 2位值，一個是最大資源數量，一個是當前資源數量。最大資源數量用於標識信標能夠控制的資源的最大數量，而當前資源數量則用於標識當前可以使用的資源的數量。
   
4. 為了正確地說明這個問題，讓我們來看一看應用程序是如何使用信標的。比如說，我正在開發一個服務器進程，在這個進程中，我已經分配了一個能夠用來存放客戶機請求的緩衝區。我對緩衝區的大小進行了硬編碼，這樣它每次最多能夠存放5個客戶機請求。如果5個請求尚未處理完畢時，一個新客戶機試圖與服務器進行聯繫，那麼這個新客戶機的請求就會被拒絕，並出現一個錯誤，指明服務器現在很忙，客戶機應該過些時候重新進行聯繫。當我的服務器進程初始化時，它創建一個執行緒池，裡面包含5個執行緒，每個執行緒都準備在客戶機請求到來時對它進行處理。
   
5. 開始時，沒有客戶機提出任何請求，因此我的服務器不允許執行緒池中的任何執行緒成為可調度執行緒。但是，如果3個客戶機請求同時到來，那麼執行緒池中應該有3個執行緒處於可調度狀態。使用信標，就能夠很好地處理對資源的監控和對執行緒的調度，最大資源數量設置為5，因為這是我進行硬編碼的緩衝區的大小。當前資源數量最初設置為0，因為沒有客戶機提出任何請求。當客戶機的請求被接受時，當前資源數量就遞增，當客戶機的請求被提交給服務器的執行緒池時，當前資源數量就遞減。
   
6. 信標的使用規則如下：
   
7. ． 如果當前資源的數量大於0，則發出信標信號。
   
8. ． 如果當前資源數量是0，則不發出信標信號。
   
9. ． 系統決不允許當前資源的數量為負值。
   
10. ． 當前資源數量決不能大於最大資源數量。
    
11. 當使用信標時，不要將信標對象的使用數量與它的當前資源數量混為一談。
    
12. 
    
13. 二 API
    
14. 
    
15. [tr]            Semaphore function            Description        [/tr]         CreateSemaphore Creates or opens a named or unnamed semaphore object.
    
16.          CreateSemaphoreEx Creates or opens a named or unnamed semaphore object and returns a handle to the object.
    
17.          OpenSemaphore Opens an existing named semaphore object.
    
18.          ReleaseSemaphore Increases the count of the specified semaphore object by a specified amount.
    
19. 
    
20. 三 實例
    
21. #include <windows.h>
    
22. #include <stdio.h>
    
23. 
    
24. #define MAX_SEM_COUNT 6
    
25. #define THREADCOUNT 12
    
26. 
    
27. HANDLE ghSemaphore;
    
28. 
    
29. DWORD WINAPI ThreadProc( LPVOID );
    
30. 
    
31. void main()
    
32. {
    
33.     HANDLE aThread[THREADCOUNT];
    
34.     DWORD ThreadID;
    
35.     int i;
    
36. 
    
37.     // Create a semaphore with initial and max counts of MAX_SEM_COUNT
    
38. 
    
39.     ghSemaphore = CreateSemaphore(
    
40.         NULL,           // default security attributes
    
41.         MAX_SEM_COUNT,  // initial count
    
42.         MAX_SEM_COUNT,  // maximum count
    
43.         NULL);          // unnamed semaphore
    
44. 
    
45.     if (ghSemaphore == NULL)
    
46.     {
    
47.         printf("CreateSemaphore error: %d\n"、GetLastError());
    
48.         return;
    
49.     }
    
50. 
    
51.     // Create worker threads
    
52. 
    
53.     for( i=0; i < THREADCOUNT; i++ )
    
54.     {
    
55.         aThread = CreateThread(
    
56.                      NULL,       // default security attributes
    
57. 
    
58. 0,          // default stack size
    
59.                      (LPTHREAD_START_ROUTINE) ThreadProc、
    
60.                      NULL,       // no thread function arguments
    
61. 
    
62. 0,          // default creation flags
    
63. 
    
64. &ThreadID); // receive thread identifier
    
65. 
    
66.         if( aThread == NULL )
    
67.         {
    
68.             printf("CreateThread error: %d\n"、GetLastError());
    
69.             return;
    
70.         }
    
71.     }
    
72. 
    
73.     // Wait for all threads to terminate
    
74. 
    
75.     WaitForMultipleObjects(THREADCOUNT、aThread、TRUE、INFINITE);
    
76. 
    
77.     // Close thread and semaphore handles
    
78. 
    
79.     for( i=0; i < THREADCOUNT; i++ )
    
80.         CloseHandle(aThread);
    
81. 
    
82.     CloseHandle(ghSemaphore);
    
83. }
    
84. 
    
85. DWORD WINAPI ThreadProc( LPVOID lpParam )
    
86. {
    
87.     DWORD dwWaitResult;
    
88.     BOOL bContinue=TRUE;
    
89. 
    
90.     while(bContinue)
    
91.     {
    
92.         // Try to enter the semaphore gate.
    
93. 
    
94.         dwWaitResult = WaitForSingleObject(
    
95.             ghSemaphore,   // handle to semaphore
    
96. 
    
97. 3L);           // zero-second time-out interval
    
98. 
    
99.         switch (dwWaitResult)
    
100.         {
     
101.             // The semaphore object was signaled.
     
102. 
     
103. case WAIT_OBJECT_0:
     
104.                 // TODO: Perform task
     
105.                 printf("Thread %d: wait succeeded\n"、GetCurrentThreadId());
     
106.                 bContinue=FALSE;            
     
107. 
     
108.                 // Simulate thread spending time on task
     
109.                 Sleep(5);
     
110. 
     
111.                 for(int x =
     
112. 0; x<
     
113. 10; x++)
     
114.                     printf("Thread %d task!\n",GetCurrentThreadId());
     
115. 
     
116.                 // Relase the semaphore when task is finished
     
117. 
     
118.                 if (!ReleaseSemaphore(
     
119.                         ghSemaphore,  // handle to semaphore
     
120. 
     
121. 1,            // increase count by one
     
122.                         NULL) )       // not interested in previous count
     
123. 
     
124. {
     
125.                     printf("ReleaseSemaphore error: %d\n"、GetLastError());
     
126.                 }
     
127.                 break;
     
128. 
     
129.             // The semaphore was nonsignaled、so a time-out occurred.
     
130. 
     
131. case WAIT_TIMEOUT:
     
132.                 printf("Thread %d: wait timed out\n"、GetCurrentThreadId());
     
133.                 break;
     
134.         }
     
135.     }
     
136.     return TRUE;
     
137. }
     
138. 
     
139. 
     
140. 四 參考 [url]http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms686946.aspx[/url]
     
141. 
     

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