為了描述方便和代碼簡潔起見，我們可以只輸出最后的報數結果來觀察程序是否運行出錯。這也非常類似于統計一個網站每天有多少用戶登錄，每個用戶登錄用一個線程模擬，線程運行時會將一個表示計數的變量遞增。程序在最后輸出計數的值表示有今天多少個用戶登錄，如果這個值不等于我們啟動的線程個數，那顯然說明這個程序是有問題的。整個程序代碼如下：

[cpp]view plaincopy

#include

#include

#include

volatilelongg_nLoginCount;//登錄次數

unsignedint__stdcallFun(void*pPM);//線程函數

constintTHREAD_NUM=10;//啟動線程數

unsignedint__stdcallThreadFun(void*pPM)

{

Sleep(100);//someworkshouldtodo

g_nLoginCount++;

Sleep(50);

return0;

}

intmain()

{

g_nLoginCount=0;

HANDLEhandle[THREAD_NUM];

for(inti=0;i

handle[i]=(HANDLE)_beginthreadex(NULL,0,ThreadFun,NULL,0,NULL);

WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM,handle,TRUE,INFINITE);

printf("有%d個用戶登錄后記錄結果是%d\n",THREAD_NUM,g_nLoginCount);

return0;

}

程序中模擬的是10個用戶登錄，程序將輸出結果：

和上一篇的線程報數程序一樣，程序輸出的結果好象并沒什么問題。下面我們增加點用戶來試試，現在模擬50個用戶登錄，為了便于觀察結果，在程序中將50個用戶登錄過程重復20次，代碼如下：

[cpp]view plaincopy

#include

#include

volatilelongg_nLoginCount;//登錄次數

unsignedint__stdcallFun(void*pPM);//線程函數

constDWORDTHREAD_NUM=50;//啟動線程數

DWORDWINAPIThreadFun(void*pPM)

{

Sleep(100);//someworkshouldtodo

g_nLoginCount++;

Sleep(50);

return0;

}

intmain()

{

printf("原子操作Interlocked系列函數的使用\n");

printf("--byMoreWindows(http://blog.csdn.net/MoreWindows)--\n\n");

//重復20次以便觀察多線程訪問同一資源時導致的沖突

intnum=20;

while(num--)

{

g_nLoginCount=0;

inti;

HANDLEhandle[THREAD_NUM];

for(i=0;i

handle[i]=CreateThread(NULL,0,ThreadFun,NULL,0,NULL);

WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM,handle,TRUE,INFINITE);

printf("有%d個用戶登錄后記錄結果是%d\n",THREAD_NUM,g_nLoginCount);

}

return0;

}

運行結果如下圖：

現在結果水落石出，明明有50個線程執行了g_nLoginCount++;操作，但結果輸出是不確定的，有可能為50，但也有可能小于50。

要解決這個問題，我們就分析下g_nLoginCount++;操作。在VC6.0編譯器對g_nLoginCount++;這一語句打個斷點，再按F5進入調試狀態，然后按下Debug工具欄的Disassembly按鈕，這樣就出現了匯編代碼窗口。可以發現在C/C++語言中一條簡單的自增語句其實是由三條匯編代碼組成的，如下圖所示。

講解下這三條匯編意思：

第一條匯編將g_nLoginCount的值從內存中讀取到寄存器eax中。

第二條匯編將寄存器eax中的值與1相加，計算結果仍存入寄存器eax中。

第三條匯編將寄存器eax中的值寫回內存中。

這樣由于線程執行的并發性，很可能線程A執行到第二句時，線程B開始執行，線程B將原來的值又寫入寄存器eax中，這樣線程A所主要計算的值就被線程B修改了。這樣執行下來，結果是不可預知的——可能會出現50，可能小于50。

因此在多線程環境中對一個變量進行讀寫時，我們需要有一種方法能夠保證對一個值的遞增操作是原子操作——即不可打斷性，一個線程在執行原子操作時，其它線程必須等待它完成之后才能開始執行該原子操作。這種涉及到硬件的操作會不會很復雜了，幸運的是，Windows系統為我們提供了一些以Interlocked開頭的函數來完成這一任務（下文將這些函數稱為Interlocked系列函數）。

下面列出一些常用的Interlocked系列函數：

1.增減操作

LONG__cdeclInterlockedIncrement(LONGvolatile*Addend);

LONG__cdeclInterlockedDecrement(LONGvolatile*Addend);

返回變量執行增減操作之后的值。

LONG__cdecInterlockedExchangeAdd(LONGvolatile*Addend,LONGValue);

返回運算后的值，注意！加個負數就是減。

2.賦值操作

LONG__cdeclInterlockedExchange(LONGvolatile*Target,LONGValue);

Value就是新值，函數會返回原先的值。

在本例中只要使用InterlockedIncrement()函數就可以了。將線程函數代碼改成：

[cpp]view plaincopy

DWORDWINAPIThreadFun(void*pPM)

{

Sleep(100);//someworkshouldtodo

//g_nLoginCount++;

InterlockedIncrement((LPLONG)&g_nLoginCount);

Sleep(50);

return0;

}

再次運行，可以發現結果會是唯一的。

因此，在多線程環境下，我們對變量的自增自減這些簡單的語句也要慎重思考，防止多個線程導致的數據訪問出錯。