多线程编程实践：同步与互斥

"多线程编程是软件开发中的一个重要概念，尤其是在需要高效利用计算资源和实现并发执行任务的场景下。本节主要讨论如何在Windows环境下进行多线程编程，以提升程序性能和用户体验。 标题中的"多线程编程四"暗示了这是一个系列教程的一部分，专注于多线程技术的实践应用。描述中给出了一个简单的单线程程序示例，该程序包含一个延时6秒的按钮操作。当用户点击"延时6秒"按钮时，主线程会被阻塞6秒钟，导致用户界面在此期间无法响应其他操作。这演示了单线程程序的一个常见问题，即阻塞UI线程可能会导致程序无响应，降低用户体验。 在多线程编程中，我们通常会创建额外的线程来执行耗时任务，以免阻塞主线程（通常负责用户界面的更新）。标签"多线程"正是指这个核心概念，即在同一个进程中同时运行多个独立的执行流。 部分内容提到了几种用于线程同步的Windows API对象，包括`CCriticalSection`、`CEvent`、`CMutex`和`CSemaphore`。这些都是MFC（Microsoft Foundation Classes）库中提供的类，用于解决多线程环境下的数据竞争和资源管理问题。 1. `CCriticalSection`: 这是一种轻量级的互斥量，用于保护共享资源。当一个线程进入临界区（调用`Lock()`方法）并获取锁后，其他试图进入临界区的线程将被阻塞，直到持有锁的线程退出临界区（调用`Unlock()`方法）。`CCriticalSection`确保同一时间只有一个线程能访问受保护的代码或数据。 2. `CEvent`: 事件对象可以用来同步线程或信号其他线程开始或结束某个任务。它支持两种状态：自动重置和手动重置。当事件被触发（设置为有信号状态）时，等待它的线程之一会被唤醒。自动重置事件在释放后会自动重置，而手动重置事件需要显式调用`ResetEvent()`方法。 3. `CMutex`: 互斥体与`CCriticalSection`类似，但它的作用范围不仅限于进程内，可以在不同进程间使用。这意味着，如果有多个进程试图访问同一资源，`CMutex`可以确保只有一个进程能拥有资源。 4. `CSemaphore`: 信号量用于限制同时访问特定资源的线程数量。它有一个计数值，当计数值大于0时，线程可以获取信号量并进入临界区；当计数值为0时，其他线程将被阻塞，直到有线程释放信号量。 在实际编程中，多线程编程需要考虑线程安全、死锁、竞态条件等问题。例如，上述的`WriteW`和`WriteD`线程函数可能涉及到共享的数据结构，如`char_array[10]`，因此需要使用线程同步机制（如`CCriticalSection`）来避免数据竞争。在MFC中，可以使用`afxbegin_thread`函数创建新线程，并传递参数以执行特定任务。 多线程编程是提高程序效率和用户体验的有效手段，但同时也带来了复杂性，需要开发者掌握线程同步和资源管理的技术。通过合理使用如`CCriticalSection`等同步工具，可以确保多线程程序的正确性和性能。