Windows系统下线程同步实战与API应用

本篇文档主要介绍了在Windows操作系统环境下进行线程同步的实验，旨在帮助学习者深化对线程创建、撤销以及同步机制的理解。实验目标包括： 1. 掌握Windows系统中线程的创建与管理：通过使用`CreateThread()`系统调用，创建一个子线程，让学习者理解如何启动一个新的线程并控制其执行。 2. 熟悉Windows提供的线程同步API：重点是信号量（Semaphore），一种重要的线程同步工具，它允许控制对共享资源的访问。实验要求创建一个信号量`SemaphoreName1`，用于线程间的协作和通信。 3. 应用线程同步API解决实际问题：通过实例演示，使学习者学会如何利用信号量来实现子线程先执行的场景。主线程在创建子线程后进入阻塞状态，直到子线程执行完毕后通过信号量唤醒主线程。 下面是详细的实验步骤和代码分析： **实验内容及代码片段** - 在`Semaphore.cpp`中，定义了主函数入口点`main()`，这里创建了两个关键对象：一个线程句柄`h1`和一个信号量句柄`hHandle1`。信号量句柄用于后续的同步操作。 - 使用`CreateSemaphore()`函数创建信号量，该函数接受三个参数：一个空指针表示不指定权限，0表示初始计数器为0，1表示最大计数器，"SemaphoreName1"作为信号量名称。如果创建成功，将输出"SemaphoreCreateSuccess!"，否则输出"SemaphoreCreateFail!"。 - 接着，尝试打开已存在的信号量，使用`OpenSemaphore()`函数，传入`SYNCHRONIZE`和`SEMAPHORE_MODIFY_STATE`标志以获取修改信号量状态的权限。若打开成功，输出"SemaphoreOpenSuccess!"，否则显示错误信息。 - 在`main()`函数中，主线程调用`OpenSemaphore()`打开信号量后，主线程进入阻塞状态，等待子线程执行完毕。子线程通过调用`func()`函数开始执行，这个函数的具体内容未在给出的代码片段中展示，但可以推测可能包含信号量的操作。 - 子线程执行完成后，会通过某种方式（如释放信号量）通知主线程，使得主线程能够通过信号量的递增操作（`ReleaseSemaphore()`）结束阻塞，继续执行剩余的程序逻辑。 总结来说，这个实验着重于实践Windows操作系统中的线程同步技术，特别是信号量的应用，通过创建、管理和释放信号量来确保线程间的正确交互和资源管理。这对于理解和处理多线程编程中的并发问题至关重要，对于提高程序性能和避免竞态条件有着显著的作用。