multithreading - C++ 11 const-我的代码是线程安全的吗？

Question

我有以下类(class):

class Object 
{
public:
  Object() {}

  const std::string& get_name() const
  {
    if(_name.empty()) {
      std::lock_guard<std::mutex> lock(_lock);

      // Check if its still empty. Some other thread might have gotten here first
      if(_name.empty()) {
        //Run expensive operation
        _name = get_object_name();
      }
    }

    return _name;
  }

private:
  std::string get_object_name(); // <- Expensive function

  mutable std::mutex  _lock;
  mutable std::string _name;
};

由于 get_object_name是一个昂贵的函数，因此我想进行某种延迟的初始化，并且仅在首次调用 get_name()时才调用它。如果从未调用过它，那么我不会浪费资源来获取这个名称。

我担心第一次调用 _name.empty()。我当前的代码是否保证是线程安全的，还是需要将锁移到函数顶部？

我观看了Herb Sutter的一些演讲，特别是 this one，该幻灯片在其中出现:

http://i.imgur.com/Jz4luYe.png

这使我相信对 empty()的调用是线程安全的。但是我的变量( _name)是 mutable。该“const ==线程安全”规则在这里仍然适用吗？

对此， get_name()是唯一可以修改 _name的函数。

Answer 1

不，这不是线程安全的，因为您(读取)在_name之外访问mutex，这会破坏同步。

一种可能的解决方案是使用标准库提供的std::call_once机制。

class Object
{
public:
  Object() {}

  const std::string& get_name() const
  {
    std::call_once(flag, [&] { _name = get_object_name(); });

    return _name;
  }

private:
  std::string get_object_name() const; // <- Expensive function

  mutable std::string _name;
  mutable std::once_flag flag;
};

这样可以保证 get_object_name()不会被多次调用。第一次调用将初始化 string，并发调用将阻塞，直到lambda完成。
同步已得到充分处理，这意味着任何引用了 string的线程都可以安全地从中读取信息。