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C++中的易失类

volatile multithreading c++

Coder · 技术社区 · 14 年前

我有一个关于volatile关键字的问题,我似乎找不到答案。

在我的应用程序中,我有一个作为线程之间的状态缓冲区共享的数据类,我需要它从多个线程定期更新。

类如下所示:

class CBuffer
{
    //Constructor, destructor, Critical section initialization/destruction
    //...

    volatile wstring m_strParam;
    //...
    void InterlockedParamSetter(const wstring &strIn);
    wstring InterlockedParamGetter();

    ParamSetter(const wstring &strIn);
    wstring ParamGetter();

    Lock();
    Unlock();
}

void CBuffer::InterlockedParamSetter(const wstring &strIn)
{
    Lock();
    const_cast<wstring>(m_strParam) = strIn;
    Unlock();
}

//... other f-ns

但是编译器抱怨const\u cast转换。

这看起来像是我在滥用volatile关键字,但同时,我不能让params在调用之间被缓存,因为如果两个或三个线程分配它们,可能会出错。

如何在C++中编写线程/缓存安全类?

注意:到目前为止,锁定还不是瓶颈,而且锁几乎都是单行的,所以从性能的角度来看,序列化和锁定目前还不是问题。当然,如果有更好的算法,我很乐意听。

编辑: 我还不清楚。。。

考虑这个例子(内联+链接时间codegen);

void Thread1Func()
{
    //Unrolled, inlined InterlockedParamSetter()
    EnterCriticalSection(&cs);
    WriteTo(CBuffer::m_strParam);//write to buffer, wstring not volatile, cache it
    LeavCriticalSection(&cs);
    //Unroll end

    //DoSomethingElse

    //!!!!Thread 2 does InterlockedParamSetter
    //which causes wstring::reserve and invalidates old pointers!!!!

    //Unrolled, inlined InterlockedParamSetter()
    EnterCriticalSection(&cs);
    WriteTo(CBuffer::m_strParam);//oh, good, we have a pointer to old buffer
    //cached in one of the registers, write to it -> access violation
    LeavCriticalSection(&cs);
    //Unroll end
}

4 回复 | 直到 14 年前

Anthony Williams 14 年前

在可移植代码中, volatile 有 绝对与多线程无关 .

作为扩展 不稳定的 -限定的简单本机类型,如 int 可以用于原子访问的简单读取和存储操作,但是扩展到读修改写访问,例如 i++ 或类类型的对象,例如 std::string

m_strParam 来自多个线程的变量,每个线程必须在访问之前锁定关联的互斥锁 ,然后解锁。锁定/解锁将确保 穆斯塔帕拉姆 如果另一个线程通过下一个锁修改了变量,则不会缓存内部指针。

如果正确使用锁,则不需要限定符,也不需要使用 const_cast .

Vijay Mathew Chor-ming Lung 14 年前

const_cast 请不要用标准参数:

m_strParam = const_cast<wstring> (strIn);

volatile 不保证原子性,在编写可移植、线程安全的程序时毫无用处。请参见以下链接:

ereOn 14 年前

std::string (和 std::wstring

确保线程安全的通常方法是在需要的地方使用互斥量、信号量,并避免使用全局变量。

rwong 14 年前

不需要使用 volatile . A compiler memory barrier 应该足够了。这个 Lock / Unlock

class CBuffer
{
    //Constructor, destructor, Critical section initialization/destruction ...
    wstring m_strParam;
};

void CBuffer::InterlockedParamSetter(const wstring &strIn)    
{
    Lock();
    //compiler-specific memory barrier;
    m_strParam = strIn;
    //compiler-specific memory barrier;
    Unlock();
}

虽然在某些编译器上 不稳定的 关键字在应用于诸如 wstring . 例如: VC++

类似于用易失性(C++)关键字。然而,一个记忆屏障更有效因为。。。