multithreading - 使用std::atomic同步的线程之间共享数据

Question

我有生产者和消费者线程，每个线程1个。两者都必须共享一些数据(可以是某些用户定义的类的对象)。我想使用c++ 11 std::atomic来同步访问，以便在生产者写入共享数据时，如果消费者开始读取，消费者等待生产者完成。

如果下面的代码可以实现此目的，请仔细阅读代码并提出您的意见。您可以假定生产者线程和使用者线程正在调用set并获取已使用某些数据对象初始化的SharedData类的对象。

感谢您的宝贵时间和宝贵的意见。

template <typename T>
class SharedData
{
    static const int SD_BUSY = 0x01;
    static const int SD_FREE = 0x02;
    typedef std::atomic<int> AtomicInt;

    struct AcqRel
    {
        AtomicInt& _atomInt;
        AcqRel(AtomicInt& atomInt) :_atomInt(atomInt)
        {
            int expectedValue = SharedData::SD_FREE;
            do
            {
                expectedValue = SharedData::SD_FREE;
            } while (!_atomInt.compare_exchange_strong(expectedValue, SharedData::SD_BUSY));
        }

        ~AcqRel()
        {
            _atomInt.store(SharedData::SD_FREE);
        }
    };

    AtomicInt _atomInt = SD_FREE;
    T _data;

public:
    void set(T& data)
    {
        AcqRel al(_atomInt);
        _data = data;
    }

    void get(T& data)
    {
        AcqRel al(_atomInt);
        data = _data;
    }
};

请提出一种无锁方法来实现我在上面尝试过的方法。我想通过一些无锁方法在线程之间共享数据。

Answer 1

该实现看起来正确，这意味着它没有数据争用，并且提供了所需的数据保护。但是正如Casey已经评论过的那样，您实际上是在尝试模仿互斥行为。而且您的实现效率较低，因此没有必要这样做。毕竟，尽管名称为AcqRel，该类实际上仍采用默认的memory_seq_cst语义。最好在这里真正使用acquire/release(尽管std::mutex更好)。