Mutex和Critical Section都是主要用于限制多线程（Multithread）对全局或共享的变量、对象或内存空间的访问。下面是其主要的异同点（不同的地方用绿色表示）。
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Mutex |
Critical Section |
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性能和速度 |
慢。 Mutex 是内核对象，相关函数的执行 （WaitForSingleObject， ReleaseMutex）需要用户模式（User Mode）到内核模式 （Kernel Mode）的转换，在x86处理器上这种转化一般要 发费600个左右的 CPU指令周期。 |
快。 Critical Section本身不是内核对象，相关函数 （EnterCriticalSection，LeaveCriticalSection） 的调用一般都在用户模式内执行，在x86处理器上 一般只需要发费9个左右的 CPU指令周期。只有 当想要获得的锁正好被别的线程拥有时才会退化 成和Mutex一样，即转换到内核模式，发费600个 左右的 CPU指令周期。 |
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能否跨越进程（Process）边界 |
可以 |
不可 |
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定义写法 |
HANDLE hmtx; |
CRITICAL_SECTION cs; |
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初始化写法 |
hmtx= CreateMutex (NULL, FALSE, NULL); |
InitializeCriticalSection(&cs); |
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结束清除写法 |
CloseHandle(hmtx); |
DeleteCriticalSection(&cs); |
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无限期等待的写法 |
WaitForSingleObject (hmtx, INFINITE); |
EnterCriticalSection(&cs); |
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0等待（状态检测）的写法 |
WaitForSingleObject (hmtx, 0); |
TryEnterCriticalSection(&cs); |
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任意时间等待的写法 |
WaitForSingleObject (hmtx, dwMilliseconds); |
不支持 |
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锁释放的写法 |
ReleaseMutex(hmtx); |
LeaveCriticalSection(&cs); |
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能否被一道用于等待其他内核对象 |
可以（使用WaitForMultipleObjects， WaitForMultipleObjectsEx， MsgWaitForMultipleObjects， MsgWaitForMultipleObjectsEx等等） |
不可 |
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当拥有锁的线程死亡时 |
Mutex变成abandoned状态，其他的等待线程可以获得锁。 |
Critical Section的状态不可知（undefined）， 以后的动作就不能保证了。 |
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自己会不会锁住自己 |
不会（对已获得的Mutex,重复调用WaitForSingleObject不会 锁住自己。但最后你别忘了要调用同样次数的 ReleaseMutex） |
不会（对已获得的Critical Section,重复调用 EnterCriticalSection不会锁住自己。但最后 你别忘了要调用同样次数的 LeaveCriticalSection） |
下面是一些补充：
l 请先检查你的设计，把不必要的全局或共享对象改为局部对象。全局的东西越少，出问题的可能就越小。
l 每次你使用EnterCriticalSection时，请不要忘了在函数的所有可能返回的地方都加上LeaveCriticalSection。对于Mutex也同样。若你把这个问题和Win32 structured exception或C++ exception一起考虑，你会发现问题并不是那么简单。自定义一个封装类可能是一种解决方案，以Critical Section为例的代码如下所示：
class csholder
{
CRITICAL_SECTION *cs;
public:
csholder(CRITICAL_SECTION *c): cs(c)
{ EnterCriticalSection(cs); }
~csholder() { LeaveCriticalSection(cs); }
};
CRITICAL_SECTION some_cs;
void foo()
{
// ...
csholder hold_some(&some_cs);
// ... CS protected code here
// at return or if an exception happens
// hold_some‘s destructor is automatically called
}
l 根据你的互斥范围需求的不同，把Mutex或Critical Section定义为类的成员变量，或者静态类变量。
l 若你想限制访问的全局变量只有一个而且类型比较简单（比如是LONG或PVOID型），你也可以使用InterlockedXXX系列函数来保证一个线程写多个线程读。
Demo程序
#include <Windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int index = 0;
// 临界区结构对象
CRITICAL_SECTION g_cs;
HANDLE hMutex = NULL;
void changeMe()
{
cout << index++ << endl;
}
void changeMe2()
{
cout << index++ << endl;
}
void changeMe3()
{
cout << index++ << endl;
}
DWORD WINAPI th1(LPVOID lpParameter)
{
while(1)
{
Sleep(1600); //sleep 1.6 s
// 进入临界区
EnterCriticalSection(&g_cs);
// 等待互斥对象通知
//WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);
// 对共享资源进行写入操作
//cout << "a" << index++ << endl;
changeMe();
changeMe2();
changeMe3();
// 释放互斥对象
//ReleaseMutex(hMutex);
// 离开临界区
LeaveCriticalSection(&g_cs);
}
return 0;
}
DWORD WINAPI th2(LPVOID lpParameter)
{
while(1)
{
Sleep(2000); //sleep 2 s
// 进入临界区
EnterCriticalSection(&g_cs);
// 等待互斥对象通知
//WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);
//cout << "b" << index++ << endl;
changeMe();
changeMe2();
changeMe3();
// 释放互斥对象
//ReleaseMutex(hMutex);
// 离开临界区
LeaveCriticalSection(&g_cs);
}
return 0;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
// 创建互斥对象
//hMutex = CreateMutex(NULL, TRUE, NULL);
// 初始化临界区
InitializeCriticalSection(&g_cs);
HANDLE hThread1;
HANDLE hThread2;
hThread1 = CreateThread(NULL, 0, th1, NULL, 0, NULL);
hThread2 = CreateThread(NULL, 0, th2, NULL, 0, NULL);
int k;
cin >> k;
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
C++多线程之使用Mutex和Critical_Section