c – 用户定义对象的多线程使用

2019-07-26 06:05:58 阅读：216 来源： 互联网

我对使用多个线程的对象有疑问.

首先,使用std :: lock_guard或其他方式保护对象不会同时访问是没有问题的.

下一步是使用volatile声明对象.

class A
{
   public: int val;
};

volatile A a;

但这样做最终会导致很多新函数的类型限定符不稳定
    …
    int GetVal()volatile;
    void SetVal()volatile;
    …

好的,这一切都很好.

但是如何访问stl成员,例如std :: vector或std :: map.

如果我想要一个volatile std :: vector< int>我运行了很多错误,而stl没有定义任何volatile方法.

从这一点开始,我在网上搜索了很多“技巧”.在后台主要有相同的想法：拥有一个用于并发保护的互斥锁,并使用const_cast移动volatile以使标准接口可用.

作为此实现的示例：

template <typename T>
class PseudoPtr {
    public:
        PseudoPtr(volatile T& obj, mutex& mtx) 
            : guard(mtx), 
              pObj_(const_cast<T*>(&obj)) 
        { }   
        ~PseudoPtr() { }   
        // Pointer behaviour
        T& operator*()  {   return *pObj_;  }   
        T* operator->() {   return  pObj_;  }   

    private:
        my_guard<mutex> guard;
        T* pObj_;
        PseudoPtr(const PseudoPtr&) = delete;
        PseudoPtr& operator=(PseudoPtr &) = delete;
};

从上面得到我的示例类没有volatile限定符：

 class A
 {
     ...
     int GetVal();
 };

但是,如果我以下列方式使用它：

 volatile A a;
 mutex mu;

 ...
 for (;;) 
 {
     PseudoPtr ptr(a, mu); //starts locking the object
     if (ptr->GetVal())
     {
         ... do something ...
     }
 }

我永远不会在对象a中看到任何变化,因为编译器可以进行优化
访问,因为volatile对象是const_cast,所以优化器没有
了解挥发性行为.

对于我自己的所有类,这不是问题,而我可以编写所有volatile方法.但是如果我想使用stl容器,就没有办法从它们那里获得volatile实例并通过const_cast使用它.

好的,实际的编译器并不是那么难以优化(gcc 4.6.1),但有保证编译器永远不会进行这种优化吗？ const_cast将破坏volatile并且不会对volatile stl对象进行const_cast,因为stl容器根本没有volatile方法.

我认为,网上发现的所有“技巧”都是错误的,因为它们都忽略了
优化.

这在我的问题中运行：

>我对volatile和优化器的解释错了吗？
>对于使用stl conatiner线程安全,是否有“标准”工作解决方案？

———————-经过几个小时的阅读———————- –

首先,是的,pthread_mutex_lock应该执行以下操作：*访问内存原子(这是我之前唯一知道的事情)*保证内存对所有其他线程可见

好的,第二个对我来说是新的！这导致了下一个问题：这个技巧如何运作？

提供互斥语义的库必须有机会告诉编译器,停止乱序执行*将所有缓存(寄存器优化)变量写入硬件*告诉硬件同步所有硬件缓存等.

好的！但是它是如何工作的：特定于gcc的实现：存在一个名为barrier()的宏,就像这样

asm volatile(“”:::“memory”);

gcc的pthread库包含在glibc / nptl中,每个保证数据可见性到其他线程的函数只需调用barrier宏或直接调用内联汇编程序或用类似的东西做事.

如果再没有误会,这就是幕后的简单事情.

我学到的东西：与互斥锁相结合的volatile在任何情况下都没有意义.

我写下这个答案,希望其他人能够在那个神秘面前变得更加沉闷.

如果再次出现错误和误解？！：让我知道！

谢谢你的所有答案！

(很抱歉编辑我的帖子来添加我自己的结论,但我无法在帖子中添加自己的答案)

解决方法:

如果您正在使用互斥锁等来同步对对象的访问,请执行you don’t need volatile at all.

标签：c,stl,thread-safety
来源： https://codeday.me/bug/20190726/1541356.html

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