win32之临界区

线程安全问题

每个线程都有自己的栈，而局部变量是存储在栈中的，这就意味着每个线程都有一份自己的“局部变量”，如果线程
仅仅使用 “局部变量” 那么就不存在线程安全问题

那如果多个线共用一个全局变量呢？

多线程的线程安全问题前提：
1、有全局变量
2、对全局变量有写的权限

我们写一段代码，模拟一下两个进程访问一个全局变量，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

int g_dwTickets = 10;

DWORD WINAPI MyFirstThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
	while (g_dwTickets > 0)
	{
		printf("还有: %d 张票
", g_dwTickets);
		g_dwTickets--;
		printf("卖出一张，还有：%d 张", g_dwTickets);
	}

	return 0;
}

//A线程
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
	for (int i = 0; i < 30; i++)
	{
		Sleep(50);
		printf("++++++++++++++ %d 
", i);

	}

	return 0;
}

//B线程
DWORD WINAPI ThreadProc2(LPVOID lpParameter)
{
	for (int i = 0; i < 30; i++)
	{
		Sleep(50);
		printf("++++++++++++++ %d 
", i);

	}

	return 1;
}

int main()
{
	HANDLE aThreadHandles[2];
	DWORD dwResult1;
	DWORD dwResult2;

	//线程A
	aThreadHandles[0] = CreateThread(NULL, 0, MyFirstThreadProc, NULL, 0, NULL);
	//线程B
	aThreadHandles[1] = CreateThread(NULL, 0, MyFirstThreadProc, NULL, 0, NULL);

	//等待线程结束了
	WaitForMultipleObjects(2, aThreadHandles, True, INFINITE);

	//当线程执行完了
	GetExitCodeThread(aThreadHandles[0], &dwResult1);
	GetExitCodeThread(aThreadHandles[1], &dwResult2);
	printf("%d %d 
", dwResult1, dwResult2);

	getchar();
	return 0;
}

运行一下，发现出现了写问题

多个线程对同一个全局变量访问的时候，就会存在线程安全问题

因为创建了两个线程，线程都是有独立的堆栈，各自都是不影响各自的

也就是说这段代码有两份的，各自跑各自的，但是全局变量只有一份，我写在了下图中：

因为AB两线程同时访问一个全局变量，交替的在访问一个全局变量，那么再任何一行代码执行完都有可能出现线程切换

当只剩1张票了，那么A线程判断票大于0，成立吗，很明显，这是成立的
然后再黄色区域A那边停了，就给切换到了B线程，B线程判断是否大于0

因为A线程还没有对最后一张票进行修改，所以还是1张， 1 > 0
那么B线程就执行代码，最后还有0张票，然后又切换给了 A 线程

A线程不会重头开始跑了，只会从切换前的那个地方开始跑，所以从黄色区域 A开始往下走，最后变成了 -1张票；

这样的话就会对 多线程访问同时访问全局变量的安全问题 概念更深了；

解决方法

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

int g_dwTickets = 10;

DWORD WINAPI MyFirstThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
	while (g_dwTickets > 0)
	{
		printf("还有: %d 张票 
", g_dwTickets);
		g_dwTickets--;
		printf("卖出一张，还有：%d 张

", g_dwTickets);
	}

	return 0;
}

//A线程
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParameter)
{
	for (int i = 0; i < 30; i++)
	{
		Sleep(50);
		printf("++++++++++++++ %d 
", i);

	}

	return 0;
}

//B线程
DWORD WINAPI ThreadProc2(LPVOID lpParameter)
{
	for (int i = 0; i < 30; i++)
	{
		Sleep(50);
		printf("++++++++++++++ %d 
", i);

	}

	return 1;
}

int main()
{
	HANDLE aThreadHandles[2];
	DWORD dwResult1;
	DWORD dwResult2;

	//线程A
	aThreadHandles[0] = CreateThread(NULL, 0, MyFirstThreadProc, NULL, 0, NULL);
	//线程B
	aThreadHandles[1] = CreateThread(NULL, 0, MyFirstThreadProc, NULL, 0, NULL);

	//等待线程结束了
	WaitForMultipleObjects(2, aThreadHandles, TRUE, INFINITE);

	//当线程执行完了
	GetExitCodeThread(aThreadHandles[0], &dwResult1);
	GetExitCodeThread(aThreadHandles[1], &dwResult2);
	printf("%d %d 
", dwResult1, dwResult2);

	getchar();
	return 0;
}

像上面这段代码，就是没有把全局变量变为 “临界资源”，而是两个线程同时访问

访问临界资源的那段代码，叫“临界区”； 我们就需要自己构建一段临界区
我们可以自己写代码实现，也可以使用windows提供的API构建

Windows的实现方式：
再设置个全局变量，就是令牌；临界区的代码实现之前，要获取令牌，看看令牌有没有人拿，这个令牌
就是全局变量，是 1 或者 0。拿到之后设置为0，代表某人拿到了

那段代码就是对全局变量进行访问，当这个过程中其他线程会试着访问，但是会先获取令牌，令牌为0，那么就无法去访问了

临界区实现之线程锁

1、创建全局变量
CRITICAL_SECTION cs
2、初始化全局变量
InitializeCriticalSection(&cs)
3、实现临界区
EnterCriticalSection(&cs) //进入临界区
LeaveCriticalSection(&cs) //使用临界资源

开始操作，如下：

我们先创建的话这个结构体是全局的CRITICAL_SECTION，然后再初始化
然后我们就在main函数内初始化

然后我们就真正的对这个全局变量访问的时候，我们就可以构建临界区了
在读取之前，我们要构建一下临界区

两个线程用的都是同一份代码，所以可以理解成如上图那样，但是代码这样写是这样的，但是逻辑上有问题

比如在while循环判断的时候还是有问题的，这时候我们可以尝试把进入临界区的入口放到while循环前面，应该就OK了