C++ 列表弹出和推送数据竞争

Question

对于 std::list l，在 thread1 中，我做了 l.push_back在 thread2 中，我做了 while (l.size() > 1) l.pop_front()当这两个线程同时运行时，我遇到了数据争用。

让我困惑的是，我在 pop_front 之前检查了 l.size 是否大于 1，所以，当 push_back 时，被推回的对象不可能有一个 Null 前驱，那么我不明白为什么会有数据竞争。

下面是我测试中的代码:

#include <windows.h>
#include <list>

using namespace std;

HANDLE gsem = CreateSemaphore(NULL, 2, 2, NULL);
unsigned long __stdcall threadPoc(list<int>* l);
unsigned long __stdcall threadPoc2(list<int>* l);
int main()
{
  std::list<int> l;
  unsigned long a1, a2;
  HANDLE t[2];
  t[0] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)threadPoc, &l, 0, &a1);
  t[1] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)threadPoc2, &l, 0, &a2);

  ReleaseSemaphore(gsem, 2, NULL);

  WaitForMultipleObjects(2, t, TRUE, INFINITE);

  return 0;
}
bool exf = false;
unsigned long __stdcall threadPoc(list<int>* l)
{
  WaitForSingleObject(gsem, INFINITE);
  for (int i=0; i<100000; i++)
    l->push_back(i);
  exf = true;
  return 0;
}

unsigned long __stdcall threadPoc2(list<int>* l)
{
  WaitForSingleObject(gsem, INFINITE);
  while (l->size()>1 || !exf)
    l->pop_front();
  return 0;
}

Answer 1

并发是一个很大的话题，首先推荐你通读Anthony Williams的“C++ Concurrency in Action”，读完这本书你就会明白几乎所有的东西。

首先，记住一件事，当一个线程写，另一个线程读/写同一个对象时，总会有冲突。

其次，对于您的具体问题，显然有几个冲突的地方。

1. l.push_back 很可能(好吧，取决于列表实现)改变大小，l.size() 是一个读取，所以它是相同变量大小的写-读冲突。而 l.pop_front 很可能也会改变大小，所以这是一个写-写冲突。考虑当 push_back 和 pop_front 都改变大小时，大小会损坏。

2. l.push_back 和 l.pop_front 似乎没有写-写冲突，因为 C++ 的列表是双向链表，push_back/pop_front 处理的不是同一个变量，但你可能错了。一件显而易见的事情是，push_back() 可能涉及内存分配，pop_front() 可能涉及内存释放。内存内容由 template-id Alloc 处理。内存分配/解除分配很有可能发生冲突。这完全取决于实现，不同的库可能有不同的实现。