線程同步 互斥量 Mutex 內核對象 CreateMutex

0、思考

1、相關api

CreateMutex
CreateMutexEx
OpenMutex
ReleaseMutex
CloseHandle
WaitForSingleObject
WaitForMultipleObjects

2、寫在前面

互斥量：確保一個線程獨佔對一個資源的訪問。（與關鍵代碼段行爲完全相同，只是互斥量屬於內核對象，關鍵代碼段屬於用戶模式下的同步對象）
互斥量包含一個使用計數、線程id以及一個遞歸計數。（後面有用）
異常：假設線程試圖等待一個未觸發的互斥量對象。在這種情況下，線程通常會進入等待狀態。但是，系統要檢查想要獲取互斥對象的線程ID是否與互斥
    對象內部記錄的線程ID相同。如果兩個線程ID相同，即使互斥對象處於未通知狀態，系統也允許該線程保持可調度狀態。

3、api說明

// 
// lpMutexAttributes：安全屬性。（通常爲NULL）
// bInitialOwner：互斥量初始狀態；觸發狀態（false），互斥量對象的線程id和遞歸計數都是0，不被任何線程佔用；未觸發狀態（true），對象線程
    id將被設爲調用線程的線程id，遞歸計數將被設爲1。（通常爲false）
// lpName：內核對象名稱
WINBASEAPI
__out_opt
HANDLE
WINAPI
CreateMutexA(
    __in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
    __in     BOOL bInitialOwner,
    __in_opt LPCSTR lpName
);
WINBASEAPI
__out_opt
HANDLE
WINAPI
CreateMutexW(
    __in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
    __in     BOOL bInitialOwner,
    __in_opt LPCWSTR lpName
);
#ifdef UNICODE
#define CreateMutex  CreateMutexW
#else
#define CreateMutex  CreateMutexA
#endif // !UNICODE

// dwFlags：0表示bInitialOwner的false，CREATE_MUTEX_INITIAL_OWNER表示true
// dwDesiredAccess：訪問權限
WINBASEAPI
__out_opt
HANDLE
WINAPI
CreateMutexExA(
    __in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
    __in_opt LPCSTR lpName,
    __in     DWORD dwFlags,
    __in     DWORD dwDesiredAccess
);
WINBASEAPI
__out_opt
HANDLE
WINAPI
CreateMutexExW(
    __in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
    __in_opt LPCWSTR lpName,
    __in     DWORD dwFlags,
    __in     DWORD dwDesiredAccess
);
#ifdef UNICODE
#define CreateMutexEx  CreateMutexExW
#else
#define CreateMutexEx  CreateMutexExA
#endif // !UNICODE

// 釋放互斥量。
// hMutex：內核對象句柄
WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
ReleaseMutex(
    __in HANDLE hMutex
);

// 訪問互斥量對象。（當訪問權線程不再需要訪問資源時，必須調用）
// dwDesiredAccess：訪問權限。（通常爲SEMAPHORE_ALL_ACCESS）
// bInheritHandle：繼承性。（通常爲false）
// lpName：內核對象名稱。
WINBASEAPI
__out_opt
HANDLE
WINAPI
OpenMutexA(
    __in DWORD dwDesiredAccess,
    __in BOOL bInheritHandle,
    __in LPCSTR lpName
);
WINBASEAPI
__out_opt
HANDLE
WINAPI
OpenMutexW(
    __in DWORD dwDesiredAccess,
    __in BOOL bInheritHandle,
    __in LPCWSTR lpName
);
#ifdef UNICODE
#define OpenMutex  OpenMutexW
#else
#define OpenMutex  OpenMutexA
#endif // !UNICODE

4、C++封裝

#pragma once

#include <windows.h>


class ncMutex
{
public:
    ncMutex(LPCTSTR lpName = NULL)
    {
        _mutex = CreateMutex(NULL, False, lpName);
    }

    ~ncMutex()
    {
        CloseHandle(_mutex);
    }

public:
    DWORD lock (DWORD timeout = INFINITE)
    {
        return WaitForSingleObject (_mutex, timeout);
    }

    BOOL unlock ()
    {
        return ReleaseMutex(_mutex);
    }

private:
    HANDLE _mutex;
};

5、順藤摸瓜

線程所有權：除了互斥量，沒有任何一個會記住自己是哪個線程等待成功的內核對象。（這使得在未觸發狀態下，也能爲線程所獲得）
遺棄：如果佔用互斥量線程在釋放互斥量之前終止（使用ExitThread、TerminateThread、ExitProcess、TerminateProcess），由於佔用互斥量的線程
    已經終止，因此無法釋放它。
因爲系統會記錄所有的互斥量和線程內核對象，因此它確切知道互斥量何時被遺棄。當互斥量被遺棄時，系統會自動將互斥量對象的線程id和計數設爲0，
    然後檢查有沒有其他線程等待該互斥量。如果有，那麼系統會公平的選中一個正在等待的線程，把對象內部線程id設爲所選線程id，計數設爲1，這樣
    被選擇線程變成可調度狀態，只是等待函數在此種情況返回WAIT_ABANDONED（只適用於互斥量）。

鳴謝