实例解析C++/CLI线程之多任务

请看例2中的ThreadY类，当一个线程调用标记1中的Move，而另一个线程隐式地调用标记2中的ToString时，潜在的冲突就发生了。因为两个函数没有用同步措施来访问同一个Point，Move可能会先更新x坐标，但在它更新相应的y坐标之前，ToString却显示了一对错误的坐标值，这时，输出可能会如插2a所示。然而，当相关的语句被同步之后，ToString显示的坐标对总是正确匹配的，同步执行之后的输出如插2b所示。再看一下例2中的Point类型，在此可看到这些访问x与y坐标的函数是如何被同步的。

　　插2：a线程输出产生了不匹配的坐标对；b同步执行中匹配的坐标对

　　(a)

(1878406,1878406) (2110533,2110533) (2439367,2439367) (2790112,2790112) x: 3137912 y: 3137911 // y与x不同 (3137912,3137911) // y与x不同 (3466456,3466456) (3798720,3798720) (5571903,5571902) // y与x不同 (5785646,5785646) (5785646,5785646)

　　(b)

(333731,333731) (397574,397574) (509857,509857) (967553,967553) x: 853896 y: 967553 // y仍与x不同 (1619521,1619521) (1720752,1720752) (1833313,1833313) (2973291,2973291) (3083198,3083198) (3640996,3640996)

　　在此，可把一段语句放在一个称作"同步锁"--即Thread::Monitor的Enter与Exit语句当中，来进行对某些资源的独占式访问，如标记1a与1b、2a与2b、3a与3b、4a与4b。

　　因为Move与ToString都是实例函数，当它们在同一Point上被调用时，它们共享Point的同步锁，为独占访问一个对象，就必须传递一个指向对象的句柄给Enter。如果在ToString访问时，Move也被调用操作同一Point，Move将会一直处于阻塞状态，直至ToString完成，反之亦然。结果就是，函数花费时间在相互等待，反之没有同步，它们都会尽可能快地同时运行。

　　一旦同步锁控制了对象，它将保证在同一时刻，只有一个此类的实例函数可以在对象上执行它的关键代码。当然，类中没有使用同步锁的其他实例函数，可不会理会它的同步"兄弟"在做些什么，所以，必须小心适当地使用同步锁（注意，X与Y的访问器未被同步）。同步锁对于那些操作不同对象的实例函数，将不起任何作用，这些函数不会互相等待。

　　通常地，当调用Exit时，同步锁就被释放了，因此，同步锁的作用范围就是Enter与Exit中间的那些代码，程序员必须有责任避免死锁问题的发生--防止线程A一直等待线程B，或反之。

　　假设有一个包含25条语句的函数，其中只有3条连贯的语句需要同步，如果我们把全部的25条语句都包括在一个同步锁中，那么，将把资源比实际所需锁住了更长的时间。正如前述代码所示，每个同步锁保持的时间都要尽可能地短。

　　请看例3中的ArrayManip结构，当同步锁执行到标记2时，锁中的array正处于忙碌状态，因此将会阻塞其他所有在array上需要同步的代码。

　　例3：

using namespace System; using namespace System::Threading; public ref struct ArrayManip { 　static int TotalValues(array<int>^ array) 　{ 　　/*1*/ int sum = 0; 　　/*2*/ Monitor::Enter(array); 　　{ 　　　for (int i = 0; i < array->Length; ++i) 　　　{ 　　　　sum += array[i]; 　　　} 　　} 　　Monitor::Exit(array); 　　return sum; 　} 　static void SetAllValues(array<int>^ array, int newValue) 　{ 　　/*3*/ Monitor::Enter(array); 　　{ 　　　for (int i = 0; i < array->Length; ++i) 　　　{ 　　　　array[i] = newValue; 　　　} 　　} 　　Monitor::Exit(array); 　} 　static void CopyArrays(array<int>^ array1, array<int>^ array2) 　{ 　　/*4*/ Monitor::Enter(array1); 　　{ 　　　/*5*/ Monitor::Enter(array2); 　　　{ 　　　　Array::Copy(array1, array2, 　　　　　array1->Length < array2->Length ? array1->Length 　　　　　: array2->Length); 　　　} 　　　Monitor::Exit(array2); 　　} 　　Monitor::Exit(array1); 　} };

　　一个同步锁可包含同一对象的另一个同步锁，在这种情况下，锁计数相应地增长了；但如果想被另一个线程中的同步语句操作，必须先递减到零。一个同步锁还可包含不同对象的同步锁，在此情况下，它将会一直阻塞，直到第二个对象可访问，函数CopyArrays就是一个例子。