為了描述方便和代碼簡(jiǎn)潔起見，我們可以只輸出最后的報(bào)數(shù)結(jié)果來(lái)觀察程序是否運(yùn)行出錯(cuò)。這也非常類似于統(tǒng)計(jì)一個(gè)網(wǎng)站每天有多少用戶登錄，每個(gè)用戶登錄用一個(gè)線程模擬，線程運(yùn)行時(shí)會(huì)將一個(gè)表示計(jì)數(shù)的變量遞增。程序在最后輸出計(jì)數(shù)的值表示有今天多少個(gè)用戶登錄，如果這個(gè)值不等于我們啟動(dòng)的線程個(gè)數(shù)，那顯然說(shuō)明這個(gè)程序是有問(wèn)題的。整個(gè)程序代碼如下：

[cpp]view plaincopy

#include

#include

#include

volatilelongg_nLoginCount;//登錄次數(shù)

unsignedint__stdcallFun(void*pPM);//線程函數(shù)

constintTHREAD_NUM=10;//啟動(dòng)線程數(shù)

unsignedint__stdcallThreadFun(void*pPM)

{

Sleep(100);//someworkshouldtodo

g_nLoginCount++;

Sleep(50);

return0;

}

intmain()

{

g_nLoginCount=0;

HANDLEhandle[THREAD_NUM];

for(inti=0;i

handle[i]=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,ThreadFun,NULL,0,NULL);

WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM,handle,TRUE,INFINITE);

printf("有%d個(gè)用戶登錄后記錄結(jié)果是%d\n",THREAD_NUM,g_nLoginCount);

return0;

}

程序中模擬的是10個(gè)用戶登錄，程序?qū)⑤敵鼋Y(jié)果：

和上一篇的線程報(bào)數(shù)程序一樣，程序輸出的結(jié)果好象并沒什么問(wèn)題。下面我們?cè)黾狱c(diǎn)用戶來(lái)試試，現(xiàn)在模擬50個(gè)用戶登錄，為了便于觀察結(jié)果，在程序中將50個(gè)用戶登錄過(guò)程重復(fù)20次，代碼如下：

[cpp]view plaincopy

#include

#include

volatilelongg_nLoginCount;//登錄次數(shù)

unsignedint__stdcallFun(void*pPM);//線程函數(shù)

constDWORDTHREAD_NUM=50;//啟動(dòng)線程數(shù)

DWORDWINAPIThreadFun(void*pPM)

{

Sleep(100);//someworkshouldtodo

g_nLoginCount++;

Sleep(50);

return0;

}

intmain()

{

printf("原子操作Interlocked系列函數(shù)的使用\n");

printf("--byMoreWindows(http://blog.csdn.net/MoreWindows)--\n\n");

//重復(fù)20次以便觀察多線程訪問(wèn)同一資源時(shí)導(dǎo)致的沖突

intnum=20;

while(num--)

{

g_nLoginCount=0;

inti;

HANDLEhandle[THREAD_NUM];

for(i=0;i

handle[i]=CreateThread(NULL,0,ThreadFun,NULL,0,NULL);

WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM,handle,TRUE,INFINITE);

printf("有%d個(gè)用戶登錄后記錄結(jié)果是%d\n",THREAD_NUM,g_nLoginCount);

}

return0;

}

運(yùn)行結(jié)果如下圖：

現(xiàn)在結(jié)果水落石出，明明有50個(gè)線程執(zhí)行了g_nLoginCount++;操作，但結(jié)果輸出是不確定的，有可能為50，但也有可能小于50。

要解決這個(gè)問(wèn)題，我們就分析下g_nLoginCount++;操作。在VC6.0編譯器對(duì)g_nLoginCount++;這一語(yǔ)句打個(gè)斷點(diǎn)，再按F5進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，然后按下Debug工具欄的Disassembly按鈕，這樣就出現(xiàn)了匯編代碼窗口。可以發(fā)現(xiàn)在C/C++語(yǔ)言中一條簡(jiǎn)單的自增語(yǔ)句其實(shí)是由三條匯編代碼組成的，如下圖所示。

講解下這三條匯編意思：

第一條匯編將g_nLoginCount的值從內(nèi)存中讀取到寄存器eax中。

第二條匯編將寄存器eax中的值與1相加，計(jì)算結(jié)果仍存入寄存器eax中。

第三條匯編將寄存器eax中的值寫回內(nèi)存中。

這樣由于線程執(zhí)行的并發(fā)性，很可能線程A執(zhí)行到第二句時(shí)，線程B開始執(zhí)行，線程B將原來(lái)的值又寫入寄存器eax中，這樣線程A所主要計(jì)算的值就被線程B修改了。這樣執(zhí)行下來(lái)，結(jié)果是不可預(yù)知的——可能會(huì)出現(xiàn)50，可能小于50。

因此在多線程環(huán)境中對(duì)一個(gè)變量進(jìn)行讀寫時(shí)，我們需要有一種方法能夠保證對(duì)一個(gè)值的遞增操作是原子操作——即不可打斷性，一個(gè)線程在執(zhí)行原子操作時(shí)，其它線程必須等待它完成之后才能開始執(zhí)行該原子操作。這種涉及到硬件的操作會(huì)不會(huì)很復(fù)雜了，幸運(yùn)的是，Windows系統(tǒng)為我們提供了一些以Interlocked開頭的函數(shù)來(lái)完成這一任務(wù)（下文將這些函數(shù)稱為Interlocked系列函數(shù)）。

下面列出一些常用的Interlocked系列函數(shù)：

1.增減操作

LONG__cdeclInterlockedIncrement(LONGvolatile*Addend);

LONG__cdeclInterlockedDecrement(LONGvolatile*Addend);

返回變量執(zhí)行增減操作之后的值。

LONG__cdecInterlockedExchangeAdd(LONGvolatile*Addend,LONGValue);

返回運(yùn)算后的值，注意！加個(gè)負(fù)數(shù)就是減。

2.賦值操作

LONG__cdeclInterlockedExchange(LONGvolatile*Target,LONGValue);

Value就是新值，函數(shù)會(huì)返回原先的值。

在本例中只要使用InterlockedIncrement()函數(shù)就可以了。將線程函數(shù)代碼改成：

[cpp]view plaincopy

DWORDWINAPIThreadFun(void*pPM)

{

Sleep(100);//someworkshouldtodo

//g_nLoginCount++;

InterlockedIncrement((LPLONG)&g_nLoginCount);

Sleep(50);

return0;

}

再次運(yùn)行，可以發(fā)現(xiàn)結(jié)果會(huì)是唯一的。

因此，在多線程環(huán)境下，我們對(duì)變量的自增自減這些簡(jiǎn)單的語(yǔ)句也要慎重思考，防止多個(gè)線程導(dǎo)致的數(shù)據(jù)訪問(wèn)出錯(cuò)。