Windows系统下线程互斥实验详解

"线程的互斥是操作系统中多线程编程的一个重要概念，涉及到线程安全和并发控制。本实验旨在通过Windows系统环境下的实践，让学习者掌握线程的创建、撤销以及线程互斥的API使用。实验内容包括创建两个子线程，使得它们能互斥地访问全局变量Count，从而避免数据竞争问题。" 线程的互斥是指在多线程环境中，一次只允许一个线程访问共享资源，以确保数据的一致性和完整性。在Windows操作系统中，可以利用内核对象——临界区（Critical Section）来实现线程互斥。临界区是一种同步机制，它提供了对一段代码的独占访问，任何时刻只有一个线程能够执行位于临界区内的代码。 实验中，首先需要定义临界区对象，如`CRITICAL_SECTION Critical;`，然后通过`InitializeCriticalSection()`函数对其进行初始化，这一步是必不可少的，因为它确保了临界区对象的有效性。接下来，在需要保护的代码块之前，线程需调用`EnterCriticalSection()`进入临界区，这会阻塞其他试图进入同一临界区的线程。当线程完成临界区内的操作后，调用`LeaveCriticalSection()`退出临界区，释放资源。最后，如果不再需要临界区，可以使用`DeleteCriticalSection()`进行清理。 实验中创建了两个子线程，`func1()`和`func2()`，它们分别代表了两个并发执行的实体。这两个线程通过调用`CreateThread()`函数创建，并传递相应的函数指针和参数。在这些函数中，线程将尝试访问全局变量`count`，由于`count`是共享的，因此必须在临界区内操作，以防止竞态条件的发生。线程在访问`count`之前，先获取临界区锁（通过`EnterCriticalSection()`），访问完成后释放锁（通过`LeaveCriticalSection()`）。 通过这样的设计，实验帮助学习者理解线程互斥的重要性，以及如何在实际编程中应用Windows API来实现这一目标。此外，实验还强调了调试技巧，如在DEBUG模式下定义`new`操作符，以便追踪内存分配问题。 总结起来，这个实验提供了对线程互斥概念的深入理解，以及如何在Windows操作系统中使用临界区对象来确保线程安全。这不仅有助于提高编程技能，也为理解和解决更复杂的并发问题奠定了基础。