c++ - 如何保证两个线程中的两个类写同一个变量线程安全？

Question

我有两个类同时在 2 个线程中运行，比如 A 类和 B 类，A 正在收集一些数据API 并不断将更新的数据作为 B->m 推送到 unordered-map 中。同时B正在使用数据创建自定义类Bar，代码如下:

A 类:

if(m.size() > 0){
//mtx.lock();
lock = B->lock;
if(lock == false){
  lock = true;
  B->m = m;     
  lock = false;
}    
m.clear();
//mtx.unlock();
}

B 类:

 while(true){
    if(m.size() > 0){
        //mtx.lock();
        if(lock == false){
            lock = true;
            for (auto it : m) {
              std::string symbol = it.first;
              std::vector<double> v = it.second;
              Bar b;
              b.open = v[0];
              b.high = v[1];                
              bars.push_back(b);
            }
            m.clear();

            lock = false;
        }
        //mtx.unlock();
    }}

从这里可以看出，我尝试使用一个名为 lock 的 bool 值手动实现互斥锁，当我编译时有时会完成有时会出现段错误，我认为这是因为边缘情况:当我在 B 类中将 lock 设置为 true，A 类刚刚跳过 if(lock == false) 并且 B 正在读取由 A 更改的数据。我的问题是，如何避免这种情况发生？

Answer 1

手动互斥量实现将不起作用(至少不是以一种简单的方式)。例如从编译器的角度来看这个

lock = strategy->lock;
if(lock == false){
  lock = true;
  B->m = m;     
  lock = false;
}

可以重新排列成这样

lock = strategy->lock;
if(lock == false){
  B->m = m;
}

因为单线程结果(如果您不另外说明，这是编译器的默认观点)是完全相同的。

还有其他原因可能会失败，例如部分对象填充。通常是复杂的东西。

所以你必须使用你正在使用的库为你提供的一些同步对象。对于 C++11 及更高版本，您可以简单地使用 std::mutex :

#include <mutex>
std::mutex my_mutex;
...

// some code
{
    // lock resource
    std::lock_guard<std::mutex> lg(my_mutex);
    B->m = m;
}
// automatically releases the lock and continues the execution