浅谈Linux多线程编程和Windows多线程编程的异同

很早以前就想写写linux下多线程编程和windows下的多线程编程了,但是每当写时又不知道从哪个地方写起,怎样把自己知道的东西都写出来,下面我就谈谈linux多线程及线程同步,并将它和windows的多线程进行比较,看看他们之间有什么相同点和不同的地方。

其实最开始我是搞windows下编程的,包括windows编程,windows 驱动,包括usb驱动,ndis驱动,pci驱动,1394驱动等等,同时也一条龙服务,做windows下的应用程序开发,后面慢慢的我又对linux开发产生比较深的兴趣和爱好,就转到搞linux开发了。在接下来的我还会写一些博客,主要是写linux编程和windows编程的区别吧,现在想写的是linux下usb驱动和windows下usb驱动开发的区别,这些都是后话,等我将linux多线程和windows多线程讲解完后,我再写一篇usb驱动,谈谈windows 和linux usb驱动的东东。好了,言归正传。开始将多线程了。

首先我们讲讲为什么要采用多线程编程,其实并不是所有的程序都必须采用多线程,有些时候采用多线程,性能还没有单线程好。所以我们要搞清楚,什么时候采用多线程。采用多线程的好处如下:

(1)因为多线程彼此之间采用相同的地址空间,共享大部分的数据,这样和多进程相比,代价比较节俭,因为多进程的话,启动新的进程必须分配给它独立的地址空间,这样需要数据表来维护代码段,数据段和堆栈段等等。

(2)多线程和多进程相比,一个明显的优点就是线程之间的通信了,对不同进程来说,它们具有独立的数据空间,要进行数据的传递只能通过通信的方式进行,这种方式不仅费时,而且很不方便。但是对于多线程就不一样了。他们之间可以直接共享数据,比如最简单的方式就是共享全局变量。但是共享全部变量也要注意哦,呵呵,必须注意同步,不然后果你知道的。呵呵。

(3)在多cpu的情况下,不同的线程可以运行不同的cpu下,这样就完全并行了。

反正我觉得在这种情况下,采用多线程比较理想。比如说你要做一个任务分2个步骤,你为提高工作效率,你可以多线程技术,开辟2个线程,第一个线程就做第一步的工作,第2个线程就做第2步的工作。但是你这个时候要注意同步了。因为只有第一步做完才能做第2步的工作。这时,我们可以采用同步技术进行线程之间的通信。

针对这种情况,我们首先讲讲多线程之间的通信,在windows平台下,多线程之间通信采用的方法主要有:

(1)共享全局变量,这种方法是最容易想到的,呵呵,那就首先讲讲吧,比如说吧,上面的问题,第一步要向第2步传递收据,我们可以之间共享全局变量,让两个线程之间传递数据,这时主要考虑的就是同步了,因为你后面的线程在对数据进行操作的时候,你第一个线程又改变了数据的内容,你不同步保护,后果很严重的。你也知道,这种情况就是读脏数据了。在这种情况下,我们最容易想到的同步方法就是设置一个bool flag了,比如说在第2个线程还没有用完数据前,第一个线程不能写入。有时在2个线程所需的时间不相同的时候,怎样达到最大效率的同步,就比较麻烦了。咱们可以多开几个缓冲区进行操作。就像生产者消费者一样了。如果是2个线程一直在跑的,由于时间不一致,缓冲区迟早会溢出的。在这种情况下就要考虑了,是不让数据写入还是让数据覆盖掉老的数据,这时候就要具体问题具体分析了。就此打住,呵呵。就是用bool变量控制同步,linux 和windows是一样的。

既然讲道了这里,就再讲讲其它同步的方法。同样 针对上面的这个问题,共享全局变量同步问题。除了采用bool变量外,最容易想到的方法就是互斥量了。呵呵,也就是传说中的加锁了。windows下加锁和linux下加锁是类似的。采用互斥量进行同步,要想进入那段代码,就先必须获得互斥量。 

       linux上互斥量的函数是:

       windows下互斥量的函数有:createmutex 创建一个互斥量,然后就是获得互斥量waitforsingleobject函数,用完了就释放互斥量ReleaseMutex(hMutex),当减到0的时候内核会才会释放其对象。下面是windows下与互斥的几个函数原型。

 

HANDLE WINAPI CreateMutex(
__in          LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
__in          BOOL bInitialOwner,
__in          LPCTSTR lpName
);
可以可用来创建一个有名或无名的互斥量对象

第一参数可以指向一个结构体SECURITY_ATTRIBUTES 一般可以设为null
第二参数指当时的函数是不是感应感应状态 FALSE为当前拥有者不会创建互斥
第三参数指明是否是有名的互斥对象如果是无名null就好。

DWORD WINAPI WaitForSingleObject(

  __in          HANDLE hHandle,

  __in          DWORD dwMilliseconds

);

第一个是创建的互斥对象的句柄。第二个是表示将在多少时间之后返回如果设为宏INFINITE 则不会返回直到用户自己定义返回。

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