多线程的那点儿事（之数据同步）

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多线程创建其实十分简单，在windows系统下面有很多函数可以创建多线程，比如说_beginthread。我们就可以利用它为我们编写一段简单的多线程代码，

[cpp] view plaincopy

1. #include <windows.h>
2. #include <process.h>
3. #include <stdio.h>
4. unsigned int value = 0;
5. void print(void* argv)
6. {
7. while(1){
8. printf("&value = %x, value = %d\n", &value, value);
9. value ++;
10. Sleep(1000);
11. }
12. }
13. int main()
14. {
15. _beginthread( print, 0, NULL );
16. _beginthread( print, 0, NULL);
17. while(1)
18. Sleep(0);
19. return 1;
20. }

注意，在VC上面编译的时候，需要打开/MD开关。具体操作为，【project】->【setting】->【c/c++】->Category【Code Generation】->【Use run-time library】->【Debug Multithreaded】即可。

通过上面的示例，我们看到作为共享变量的value事实上是可以被所有的线程访问的。这就是线程数据同步的最大优势——方便，直接。因为线程之间除了堆栈空间不一样之外，代码段和数据段都是在一个空间里面的。所以，线程想访问公共数据，就可以访问公共数据，没有任何的限制。

当然，事物都有其两面性。这种对公共资源的访问模式也会导致一些问题。什么问题呢？我们看了就知道了。

现在假设有一个池塘，我们雇两个人来喂鱼。两个人不停地对池塘里面的鱼进行喂食。我们规定在一个人喂鱼的时候，另外一个人不需要再喂鱼，否则鱼一次喂两回就要撑死了。为此，我们安装了一个牌子作为警示。如果一个人在喂鱼，他会把牌子设置为FALSE，那么另外一个人看到这个牌子，就不会继续喂鱼了。等到这个人喂完后，他再把牌子继续设置为TRUE。

如果我们需要把这个故事写成代码，那么怎么写呢？朋友们试试看，

[cpp] view plaincopy

1. while(1){
2. if( flag == true){
3. flag = false;
4. do_give_fish_food();
5. flag = true;
6. }
7. Sleep(0);
8. }

上面的代码看上去没有问题了，但是大家看看代码的汇编代码，看看是不是存在隐患。因为还会出现两个人同时喂食的情况，

[cpp] view plaincopy

1. 23:       while(1){
2. 004010E8   mov         eax,1
3. 004010ED   test        eax,eax
4. 004010EF   je          do_action+56h (00401126)
5. 24:           if( flag == true){
6. 004010F1   cmp         dword ptr [flag (00433e04)],1
7. 004010F8   jne         do_action+43h (00401113)
8. 25:               flag = false;
9. 004010FA   mov         dword ptr [flag (00433e04)],0
10. 26:               do_give_fish_food();
11. 00401104   call        @ILT+15(do_give_fish_food) (00401014)
12. 27:               flag = true;
13. 00401109   mov         dword ptr [flag (00433e04)],1
14. 28:           }
15. 29:
16. 30:           Sleep(0);
17. 00401113   mov         esi,esp
18. 00401115   push        0
19. 00401117   call        dword ptr [[email protected] (004361c4)]
20. 0040111D   cmp         esi,esp
21. 0040111F   call        __chkesp (004011e0)
22. 31:       }
23. 00401124   jmp         do_action+18h (004010e8)
24. 32:   }

我们此时假设有两个线程a和b在不停地进行判断和喂食操作。设置当前flag = true，此时线程a执行到004010F8处时，判断鱼还没有喂食，正准备执行指令004010F8，但是还没有来得及对falg进行设置，此时出现了线程调度。线程b运行到004010F8时，发现当前没有人喂食，所以执行喂食操作。等到b线程喂食结束，运行到00401113的时候，此时又出现了调度。线程a有继续运行，因为之前已经判断了当前还没有喂食，所以线程a继续进行了喂食了操作。所以，可怜的鱼，这一次就连续经历了两次喂食操作，估计有一部分鱼要撑死了。