在Microsoft Foundation Class(MFC)库中,CCriticalSection类扮演着核心的角色,它定义了一种同步机制——临界区。这种同步对象确保在任何时刻,只有一个线程能够访问特定的资源或代码段。与CSemaphore、CMutex和CEvent等同步类相比,CCriticalSection以其更高的性能、简洁性和低资源占用脱颖而出,尤其适用于进程内线程间的同步。
临界区对象可以以全局变量、类静态成员或栈局部变量的形式存在。在利用该对象前,必须通过调用CCriticalSection::CCriticalSection构造函数进行初始化。使用完毕后,应通过CCriticalSection::~CCriticalSection析构函数释放资源,或者采用Win32函数InitializeCriticalSectionAndSpinCount和DeleteCriticalSection完成相同任务。
线程要进入临界区,需调用CCriticalSection::Lock或EnterCriticalSection函数。若临界区空闲,线程将获得访问权限;若已被占用,线程将等待直至释放。退出临界区时,应调用CCriticalSection::Unlock或LeaveCriticalSection函数。为确保每次锁的获取都有对应的解锁,以避免死锁发生。
在使用临界区时,一个常见的疏忽是在异常或提前返回时遗漏解锁。为了避免此类问题,CSingleLock类提供了一个便捷的解决方案。CSingleLock类包装了CCriticalSection对象,并能在栈上创建。通过调用其Lock和Unlock方法,线程可以进入和离开临界区。CSingleLock的另一个优点是,它能在离开作用域时自动解锁,即使发生异常或函数提前返回。
CSingleLock还提供了对临界区访问的定时等待功能。默认情况下,CCriticalSection::Lock和EnterCriticalSection会无限期阻塞,直至临界区可用。而CSingleLock::Lock则可以接受一个超时参数,若在指定时间内临界区不可用,Lock方法将返回FALSE,线程可以转而执行其他任务或稍后重试。
CCriticalSection类在MFC应用程序中是同步线程的有效工具,以其简单性、高效性和灵活性著称。它能有效避免多个线程对共享资源或代码段的并发访问,防止数据损坏和竞争条件。然而,使用时还需注意其潜在的局限性,如死锁、饥饿、递归和优先级反转等问题。
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