標題: Thread-safety & C++ on Win32 [打印本頁]

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作者: killuazaoldyeck    時間: 2008-11-9 18:21     標題: Thread-safety & C++ on Win32

如果要讓Class/object可以做到Thread-safety，是否非要用Lock？
Lock-free的有無得基本實現？

我看過好多書都沒具體提及如何實作Class

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作者: freewave    時間: 2008-11-9 22:01

请看<<windows核心编程>> 第8章"用户方式中线程的同步"和第9章"线程与内核对象的同步"

简单的保护数据你可以使用CriticalSection.
For example:
CRITICAL_SECTION lock; //定义一把锁
InitializeCriticalSection(&lock); //初始化锁

EnterCriticalSection(&lock); //获得互斥锁
//put the operations here
//the code here may be accessed by multi thread
//and multi thread are synchronized and willn't damage the data
LeaveCriticalSection(&lock);//释放互斥锁

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作者: freewave    時間: 2008-11-9 22:04

There are some win32 api you can find on msdn website:
CreateMutex
WaitForSingleObject
WaitForMultipleObjects

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作者: killuazaoldyeck    時間: 2008-11-11 01:10

沒錯的話，英文版就是那本非常厚的Windows via C/C++(5th ed.)？
不過效率如何？
只是想修改object的時候Lock，讀取的時候不lock，這樣性能會不會好點

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作者: afroken    時間: 2008-11-11 02:35



you can try google "c++ reader writer lock"

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作者: freewave    時間: 2008-11-11 18:52



【原 书 名】 Programming Applications for Microsoft Windows Fourth Edition  
【原出版社】 Microsoft Press  
【作　　者】（美）Jeffrey Richter [同作者作品]  

书的详细可以查阅 http://www.china-pub.com/131

一般来说， 对数据的读、写都需要加锁。 因为读操作还没有完成的时候，写线程可能已经修改了数据。 书里面讲的都是Windows提供的同步方法， 效率没有问题。
For example:
class ProtectedDataReaderWriter
{
protected:
CRITICAL_SECTION lock;
public:
ProtectedDataReaderWriter()
{
InitializeCriticalSection(&lock);
}

~ProtectedDataReaderWriter()
{
DeleteCriticalSection(&lock);
}
void Read(.....)
{
EnterCriticalSection(&lock);
//read data here
LeaveCriticalSection(&lock);
}

bool Write(....)
{
EnterCriticalSection(&lock);
//write data here
LeaveCriticalSection(&lock);
}
}

[ 本帖最後由 freewave 於 2008-11-11 18:55 編輯 ]

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作者: killuazaoldyeck    時間: 2008-11-12 01:15


這本書第五版已經改名成Windows via C/C++
我也順帶查過MSDN，似乎只能用WinAPI，而沒有辦法在C RunTime Library找到對應Function...

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作者: thinkpanda    時間: 2008-11-12 09:36



Multithreading is not part of standard C/C++ library. If you need portability, you may want to look at "pthread".

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作者: freewave    時間: 2008-11-12 12:51



oh, hehe, 我只看过第四版的。
c runtime library可以使用_beginthread创建线程，但是不能够进行同步。
如果需要编写可移植的代码， 可以使用boost
http://www.stlchina.org/twiki/bin/view.pl/Main/BoostThread

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作者: killuazaoldyeck    時間: 2008-11-15 01:06


目標還是Win32，所以暫時不考慮portability。

看過關於OOP with Thread-safety的文章不多，Google好多次都無想知的部分。

Synchronization API / CRT擴充的這些Function，使用在Class/Template的methods中，或Thread同時存取Object過程中，讓性能和Thread-safety獲得平衡？
另，若希望Object可以Copy-on-Write，情況是否更加複雜

p.s.記得CriticalSection好似只能應用在single-process的程式……
Spin-Lock在Single-processor效率又不高

[ 本帖最後由 killuazaoldyeck 於 2008-11-15 01:32 編輯 ]

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作者: freewave    時間: 2008-11-16 21:19



1、我觉得Windows platfom上高效的线程同步实现都是基于Win32同步API的，即使是可以可移植的代码（例如boost）也是通过条件编译使用了Win32的API。

2、Critical Section只能用在single-process synchronization，如果需要multi-process synchronization，就需要使用Mutex或者Event，主要涉及到的Win32 API有CreateMutex，WaitForSingleObject。具体如何使用请参考MSDN。

3、多线程的程序，首先要保证运行正确，其次才能求效能。 多线程程序设计的效能问题注意点有很多，最主要的就是协调各线程的运行， 一个线程执行完读写受保护数据的代码后需要立刻释放其占用的锁（即锁定区域要尽可能的小）， 这样其它的线程就不需要等待太长时间。 Critical section只能用在single-process synchronization，执行效率相对于Mutex要高。

4、copy-on-write 不知道你说的应用场景如何。 一般是数据被多个线程共享，这些线程大部分情况下不修改该数据，一个线程需要修改该数据时，就将该数据copy一份作为修改线程的私有数据，所做的修改不影响公共数据，不会影响到其他的线程。 实现到底困难与否， 与使用的场景有关系。