c++ - 线程安全的 C++ 堆栈

Question

我是 C++ 新手，正在编写一个多线程应用程序，通过该应用程序不同的编写者将对象推送到堆栈上，而读者将它们从堆栈中拉出(或至少将指针推送到对象)..

是否有任何内置于 C++ 中的结构可以在不添加锁定代码等的情况下处理此问题？如果没有，那么 Boost 库呢？

编辑:

嗨。感谢您最初的精彩回答。我想我认为这可能是内置的一个原因是我纯粹在 x86 空间中思考，并认为指针的 PUSH/POP 应该是指令级别的原子操作。

我不确定我最初的预感是否正确，但我想这不一定适用于所有平台。虽然如果在 x86 上运行，您是否会将原子 PUSH 和 POP 放入堆栈，如果是，这是否实质上使其无锁？

Answer 1

是的:Boost.Thread很棒，应该非常适合您的需求。 (如今，很多人说您几乎可以将 Boost 视为内置功能。)

仍然没有可以开箱即用的类，但是一旦掌握了同步原语，就可以非常简单地实现自己的线程安全包装器，例如，std::stack。它可能看起来像这样(不是实现每个方法...):

template <typename T> class MyThreadSafeStack {
  public:
    void push(const T& item) {
      boost::mutex::scoped_lock lock(m_mutex);
      m_stack.push(item);
    }
    void pop() {
      boost::mutex::scoped_lock lock(m_mutex);
      m_stack.pop();
    }
    T top() const { // note that we shouldn't return a reference,
                    // because another thread might pop() this
                    // object in the meanwhile
      boost::mutex::scoped_lock lock(m_mutex);
      return m_stack.top();
    }

  private:
    mutable boost::mutex m_mutex;
    std::stack<T> m_stack;
}    

---

如果您是 C++ 新手，请了解 RAII .与这种情况相关，Boost.Thread 具有“作用域锁”类，以防止忘记释放锁而使自己陷入困境。

如果你发现自己在编写这样的代码:

void doStuff() {
  myLock.lock();
  if (!condition) {
    reportError();
    myLock.unlock();
    return;
  }
  try {
    doStuffThatMayThrow();
  }
  catch (std::exception& e) {
    myLock.unlock();
    throw e;
  }
  doMoreStuff();
  myLock.unlock();
}

，那么你应该直接说不，转而使用 RAII(不是直接来自 Boost 的语法):

void doStuff() {
  scoped_lock lock;
  if (!condition) {
    reportError();
    return;
  }
  doStuffThatMayThrow();
  doMoreStuff();
}

关键是当 scoped_lock 对象超出范围时，它的析构函数会释放资源——在本例中是锁。无论您是通过抛出异常退出范围，还是通过执行您的同事在您的函数中间偷偷添加的奇怪的 return 语句，或者只是通过到达函数。