Delphi 静态数组线程安全仅在临界区

Question

我有一个 Win32 线程（没有 TThread），它一直在运行并遍历一个静态数组。主线程可以修改数组的字段。 没有像 TThreadList 之类的组件（对于无 vcl 应用程序），只使用 Windows 关键部分 (TRTLCriticalSection) 的最佳方法是什么？

代码：

type
  T = record
    Idx: Integer;
    Str: string;
    Num: Real;
    Enabled: Boolean;
  end;

var
  A: Array[0..9] of T;
  Cnt: Integer;
  CS: TRTLCriticalSection;

procedure thread;
var
  I: Integer;
begin
  while True do
  begin
    for I := Low(A) to High(A) do
    begin
      if A[I].Enabled then
      begin
        //modify some fields from A[I]

        Inc(A[I].Idx);
        if A[I].Idx >= 10 then
        begin
          A[I].Enabled := False;
          InterlockedDecrement(Cnt);
        end;
      end;
    end;
    if Cnt = 0 then Sleep(1);
  end;
end;

procedure Add(...); //called only from mainthread

  function GetFreeField: Integer;
  begin
    for Result := Low(A) to High(A) do
      if not A[Result].Enabled then Exit;
    Result := -1;
  end;

var
  I: Integer;
begin
  I := GetFreeField;
  if I = -1 then Exit;

  //set fields A[I]

  A[I].Enabled := True;
  InterlockedIncrement(Cnt);
end;

一开始，数组被初始化为 enabled = false 和 cnt = 0。

下面的修改够吗？

procedure thread;
var
  I: Integer;
begin
  while True do
  begin
    for I := Low(A) to High(A) do
    begin
      EnterCriticalSection(CS);
      if A[I].Enabled then
      begin
        LeaveCriticalSection(CS);
        //modify some fields from A[I]

        Inc(A[I].Idx);
        if A[I].Idx >= 10 then
        begin
          EnterCriticalSection(CS);
          A[I].Enabled := False;
          LeaveCriticalSection(CS);

          InterlockedDecrement(Cnt);
        end;
      end
      else
        LeaveCriticalSection(CS);
    end;
    if Cnt = 0 then Sleep(1);
  end;
end;

procedure Add(...); //called only from mainthread
var
  I: Integer;
begin
  I := GetFreeField;
  if I = -1 then Exit;

  //set fields A[I]

  EnterCriticalSection(CS);
  A[I].Enabled := True;
  LeaveCriticalSection(CS);

  InterlockedIncrement(Cnt);
end;

Answer 1

在我看来你的设计是这样的：

1. 主线程只会将Enabled 标志从False 切换到True。
2. 工作线程只在相反方向切换标志。
3. 除了我们在此处看到的代码之外，没有其他代码可以访问该数组。

如果是这样，那么没有临界区的原始代码已经是线程安全的。至少它是在使用强内存模型的硬件上。例如 Intel x86 或 x64 架构。 Enabled 布尔值充当线程之间的同步屏障。

但是，您的整个设计在我看来是有缺陷的。 while True 循环和Sleep 让我有些警觉。该线程无缘无故地重复运行。当然，您应该只在主线程对数组进行修改时才在线程中执行代码。我更喜欢使用信号（例如 Windows 事件）来唤醒线程。