在多线程编程中，为了保证线程正确的运行，必须进行同步。Windows操作系统支持多种同步对象： 同步对象：互斥量(Mutex) 互斥量的一个重要特性是，只允许一个线程拥有它。 创建一个互斥量对象，可以使用CreateMutex函数
HANDLE WINAPI CreateMutex( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, BOOL bInitialOwner, LPCSTR szName ) 用OpenMutex打开互斥量 HANDLE WINAPI OpenMutex( DWORD dwDesiredAccess, BOOL bInheritHandle, LPCTSTR szName ) 线程操作完毕之后，必须释放互斥量一遍让其他线程获取。可以使用ReleaseMutex API 释放互斥量。 BOOL WINAPI ReleaseMutex( HANDLE hMutex ) 最后用CloseHandle API关闭句柄 BOOL CloseHandle( HANDLE hMutex )
同步对象：信号量(semaphore) 信号量与互斥量类似，唯一的区别是多个对象可持有信号量的所有权。 创建信号量可以用CreateSemaphore API。 HANDLE WINAPI CreateSemaphore( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes, LONG lInitialCount, LONG lMaximumCount, LPCTSTR szName ) 打开已有的信号量可以使用OpenSemaphore API HANDLE WINAPI OpenSemaphore( DWORD dwDesiredAccess, BOOL bInherithandle, LPCTSTR szName ) 线程操作完毕之后，必须释放信号量以减少计数 BOOL WINAPI ReleaseSemaphore( HANDLE hSemahore, LONG lReleaseCount, LPLONG lpPreviousCount ) 最后用CloseHandle API关闭句柄 BOOL CloseHandle( HANDLE hMutex )
同步对象：事件(Event) 事件对象播报任何线程都能收听到的公共信号。 创建时间对象 HANDLE WINAPI CreateEvent( LPSECURITY_ATTRIBUTE lpEventAttributes, BOOL bManualReset, BOOL bInitialState, LPCESTR szName ) HANDLE WINAPI CreateEventEx( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes, LPCTSTR szName, DWORD dwFlags, DWORD dwDesiredAccess ) 打开一个现有的事件对象 HANDLE WINAPI OpenEvent( DWORD dwDesiredAccess, BOOL bInheritHandle, LPCTSTR szName ) 设置事件对象 BOOL WINAPI SetEvent( HANDLE hEvent; ) 重置事件对象 BOOL WINAPI ResetEvent( HANDLE hEvent; ) 可以脉冲一个对象 BOOL WINAPI PulseEvent( HANDLE hEvent; ) 最后用CloseHandle API关闭句柄 BOOL CloseHandle( HANDLE hMutex )
同步对象：临界区(Critical_Section) 临界区执行的功能与互斥量相同，不同的是临界区不能共享，它只对一个进程可见。 要先声明临界区才能使用它 CRITICAL_SECTION cs; 接着要初始化它： void WINAPI InitializeCriticaSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection; )
然后，通过调用EnterCriticalSection 或者TryEnterCriticalSection API让一个线程进入临界区： void WINAPI EnterCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection; ) BOOL WINAPI TryEnterCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection; ) 线程完成任务后，必须调用LeaveCriticalSection API离开临界区： void WINAPI LeaveCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection; ) 接着调用DeleteCriticalSection API释放资源： void WINAPI DeleteCriticalSection( LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection; ) 同步对象：管道(Pipe) 管道是一种用于在进程间共享数据的机制，其实质是一段共享内存。Windows系统为这段共享的内存设计采用数据流I/0的方式来访问。由一个进程读、另一个进程写，类似于一个管道两端，因此这种进程间的通信方式称作“管道”。 管道分为匿名管道和命名管道。
1.匿名管道只能在父子进程间进行通信，不能在网络间通信，而且数据传输是单向的，只能一端写，另一端读。
2.命令管道可以在任意进程间通信，通信是双向的，任意一端都可读可写，但是在同一时间只能有一端读、一端写。
匿名管道： 创建管道： BOOL WINAPI CreatePipe( PHANDLE hReadPipe,//读取端句柄 PHANDLE hWritePipe,//输入端句柄 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes,//安全属性 DWORD nSize// 管道的缓冲区容量，NULL表示默认大小 ); 读取管道内数据： BOOL ReadFile( HANDLE hFile,//句柄，可以是标准输入输出流或文件或管道 LPVOID lpBuffer, //读取的数据写入缓冲区 DWORD nNumberOfBytesToRead,//指定读取的字节数 LPDWORD lpNumberOfBytesRead,//实际读取的字节数 LPOVERLAPPED lpOverlapped//用于异步操作,一般置为NULL ); 向管道写入数据: BOOL WriteFile( HANDLE hFile,//句柄，同上 LPCVOID lpBuffer,//指定待写入的数据 DWORD nNumberOfBytesToWrite,//写入的数据量 LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,//实际要写的数据量 LPOVERLAPPED lpOverlapped//一般置为NULL );
为实现父子进程间的通信，需要对子进程的管道进行重定向： 我们知道创建子进程函数 CreateProcess中有一个参数STARUIINFO,默认情况下子进程的输入输出管道是标准输入输出流，可以通过下面的方法实现管道重定向： STARTUPINFO si; si.hStdInput = hPipeInputRead; //输入由标准输入 -> 从管道中读取 si.hStdOutput = hPipeOutputWrite; //输出由标准输出 -> 输出到管道
命名管道： 服务端代码流程： 1.创建命名管道： HANDLE WINAPI CreateNamedPipe( LPCTSTR lpName,//管道名 DWORD dwOpenMode,//管道打开方式 DWORD nMaxInstances,//表示该管道所能够创建的最大实例数量。 DWORD nOutBufferSize,//表示管道的输出缓冲区容量，为0表示使用默认大小。 DWORD nInBufferSize,//表示管道的输入缓冲区容量，为0表示使用默认大小。 DWORD nDefaultTimeOut,//表示管道的默认等待超时。 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes//表示管道的安全属性。 ); 2.创建完成后等待连接： BOOL WINAPI ConnectNamedPipe( HANDLE hNamedPipe,//命名管道句柄 LPOVERLAPPED lpOverlapped//一般为NULL ); 3.读取客户端请求数据：ReadFile 4.向客户端回复数据：WriteFile 5.关闭链接： BOOL WINAPI DisconnectNamedPipe( HANDLE hNamedPipe ); 6.关闭管道：CloseHandle
客户端代码流程： 1 打开命名管道： HANDLE WINAPI CreateFile( LPCTSTR lpFileName, DWORD dwDesiredAccess, DWORD dwShareMode, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, DWORD dwCreationDisposition, DWORD dwFlagsAndAttributes, HANDLE hTemplateFile ); 2 等待服务端相应： BOOL WINAPI WaitNamedPipe( LPCTSTR lpNamedPipeName,//命名管道名称 DWORD nTimeOut//等待时长 ); 3 切换管道为读模式： BOOL WINAPI SetNamedPipeHandleState( HANDLE hNamedPipe, LPDWORD lpMode, LPDWORD lpMaxCollectionCount, LPDWORD lpCollectDataTimeout ); 4 向服务端发送数据：WriteFile 5 读取服务端数据：ReadFile 6 关闭管道：CloseHandle
下面讲解一下常用的WaitForSingleObject 和WaitForMultipleObjects函数。 DWORD WaitForSingleObject函数： DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hObject, DWORD dwMilliseconds ); 第一个参数hObject标识一个能够支持被通知/未通知的内核对象（前面列出的任何一种对象都适用）。 第二个参数dwMilliseconds允许该线程指明，为了等待该对象变为已通知状态，它将等待多长时间。（INFINITE为无限时间量，INFINITE已经定义为0xFFFFFFFF（或-1）） 可以通过下面的代码理解：
DWORD dw = WaitForSingleObject(hProcess, 5000); //等待一个进程结束 switch (dw) { case WAIT_OBJECT_0: // hProcess所代表的进程在5秒内结束 break; case WAIT_TIMEOUT: // 等待时间超过5秒 break; case WAIT_FAILED: // 函数调用失败，比如传递了一个无效的句柄 break; }还可以使用WaitForMulitpleObjects函数来等待多个内核对象变为已通知状态： DWORD WaitForMultipleObjects( DWORD dwCount, //等待的内核对象个数 CONST HANDLE* phObjects, //一个存放被等待的内核对象句柄的数组 BOOL bWaitAll, //是否等到所有内核对象为已通知状态后才返回 DWORD dwMilliseconds//等待时间 );
该函数的第一个参数指明等待的内核对象的个数，可以是0到MAXIMUM_WAIT_OBJECTS（64）中的一个值。phObjects参数是一个存放等待的内核对象句柄的数组。bWaitAll参数如果为TRUE，则只有当等待的所有内核对象为已通知状态时函数才返回，如果为FALSE，则只要一个内核对象为已通知状态，则该函数返回。第四个参数和WaitForSingleObject中的dwMilliseconds参数类似。 该函数失败，返回WAIT_FAILED；如果超时，返回WAIT_TIMEOUT；如果bWaitAll参数为TRUE，函数成功则返回WAIT_OBJECT_0，如果bWaitAll为FALSE，函数成功则返回值指明是哪个内核对象收到通知。 可以如下使用该函数：
HANDLE h[3]; //句柄数组 //三个进程句柄 h[0] = hProcess1; h[1] = hProcess2; h[2] = hProcess3; DWORD dw = WaitForMultipleObjects(3, h, FALSE, 5000); //等待3个进程结束 switch (dw) { case WAIT_FAILED: // 函数呼叫失败 break; case WAIT_TIMEOUT: // 超时 break; case WAIT_OBJECT_0 + 0: // h[0]（hProcess1）所代表的进程结束 break; case WAIT_OBJECT_0 + 1: // h[1]（hProcess2）所代表的进程结束 break; case WAIT_OBJECT_0 + 2: // h[2]（hProcess3）所代表的进程结束 break; }更多详细信息，可以查看MSDN官网： 同步： https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms686360(v=vs.85).aspx IPC：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa365574(v=vs.85).aspx
