C++ CCriticalSection函数使用介绍

CCriticalSection是MFC中一个非常重要的同步对象，用于实现线程间的互斥访问，它提供了一种简单而有效的方法来保护共享资源，以避免多个线程同时对其进行访问而导致的数据竞争和不一致的问题，在本文中，我们将详细介绍CCriticalSection的使用方法和一些注意事项。

一、CCriticalSection的基本概念和使用方法

CCriticalSection是一个类，位于MFC库中的afxmt.h头文件中，它通过使用操作系统提供的临界区（CriticalSection）来实现线程同步，要使用CCriticalSection，首先需要在类的成员变量中声明一个CCriticalSection对象，在需要保护共享资源的地方，使用CCriticalSection的成员函数Lock和Unlock来进行加锁和解锁操作。

1.1 加锁和解锁

Lock函数用于将CCriticalSection对象锁定，以防止其他线程同时访问共享资源，一旦一个线程调用了Lock函数，其他线程将被阻塞，直到该线程调用了Unlock函数来释放锁，在加锁期间，其他线程无法进入被保护的代码区域，从而保证了共享资源的安全性。

1.2 代码示例

下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用CCriticalSection来保护一个共享变量：

```

class CMyClass

{

public:

CMyClass() {}

~CMyClass() {}

void SetValue(int value)

{

m_cs.Lock();

m_value = value;

m_cs.Unlock();

}

int GetValue()

int value = m_value;

return value;

private:

int m_value;

CCriticalSection m_cs;

};

在上面的代码中，我们通过加锁和解锁操作来确保在修改和读取共享变量m_value时的线程安全性，通过使用CCriticalSection，我们可以很容易地避免多个线程同时对m_value进行访问而导致的数据竞争问题。

二、CCriticalSection的性能考虑

尽管CCriticalSection提供了一种简单而方便的线程同步机制，但在使用时也需要考虑其性能影响。

2.1 锁的粒度

锁的粒度是指锁住的代码区域的大小，如果锁的粒度过大，那么在锁定期间，其他线程无法进入该区域，从而导致了线程的串行执行，降低了并发性能，如果锁的粒度过小，那么频繁地进行加锁和解锁操作会增加线程切换的开销，同样会降低性能。

在使用CCriticalSection时，需要合理地选择锁的粒度，以平衡线程安全和性能之间的关系。

2.2 死锁

死锁是指两个或多个线程相互等待对方释放资源而无法继续执行的情况，在使用CCriticalSection时，需要特别注意避免死锁的发生。

为了避免死锁，可以采用以下几种方法：

- 避免在持有锁的情况下再次请求锁。

- 确保所有线程以相同的顺序获取和释放锁。

- 使用RAII（Resource Acquisition Is Initialization）技术，即在构造函数中获取锁，在析构函数中释放锁。

三、CCriticalSection的高级用法

除了基本的加锁和解锁操作外，CCriticalSection还提供了其他一些有用的成员函数，以满足更复杂的线程同步需求。

3.1 TryLock函数

TryLock函数用于尝试获取锁，如果锁可用，则返回true；否则返回false，这在一些特定的场景下非常有用，例如当我们希望尽快执行某个任务，但又不想被阻塞时，可以使用TryLock函数进行非阻塞地尝试获取锁。

3.2 Lock和Unlock的嵌套使用

CCriticalSection允许Lock和Unlock函数的嵌套使用，也就是说，当一个线程已经获取了锁，并且在锁定状态下再次调用Lock函数时，不会导致死锁，而是增加锁的计数，只有当锁的计数为0时，才会真正释放锁。

这种嵌套使用锁的方式在一些复杂的场景下非常有用，可以更细粒度地控制共享资源的访问。

写在最后：

CCriticalSection是MFC中非常常用的一个同步对象，能够很好地保护共享资源的线程安全性，在使用CCriticalSection时，需要注意锁的粒度和避免死锁的发生，CCriticalSection还提供了一些高级用法，如TryLock函数和锁的嵌套使用，以满足更复杂的线程同步需求。