C++11递归自旋锁实现
C++11递归自旋锁实现
提问于 2016-06-26 02:12:27
接下来，我尝试实现一个递归的自旋锁，如下所示。
class SpinLock {
public:
SpinLock() : lock_owner(lock_is_free), lock_count(0) {
}
inline bool tryLock() {
if (lock_owner != std::this_thread::get_id()) {
bool locked = lock_owner.compare_exchange_strong(lock_is_free,
std::this_thread::get_id(), std::memory_order_acquire,
std::memory_order_relaxed);
if (locked) {
lock_count++;
}
return locked;
}
lock_count++;
return true;
}
inline void lock() {
if (lock_owner != std::this_thread::get_id()) {
while(!lock_owner.compare_exchange_weak(lock_is_free,
std::this_thread::get_id(), std::memory_order_acquire,
std::memory_order_relaxed));
assert(lock_owner == std::this_thread::get_id());
} else {
printf("Recursive locking\n");
}
lock_count++;
}
inline void unlock() {
assert(lock_owner == std::this_thread::get_id());
assert(lock_count != 0);
--lock_count;
if (lock_count == 0) {
lock_owner.store(lock_is_free, std::memory_order_release);
}
}
inline bool isOwner() {
return lock_owner == std::this_thread::get_id();
}
inline bool isSet() {
return lock_owner != lock_is_free;
}
private:
std::thread::id lock_is_free;
std::atomic<std::thread::id> lock_owner;
int lock_count;
};但是，当我尝试使用多个线程进行锁定时，锁方法似乎并不能确保互斥。我在这里做错什么了？
回答 1
Stack Overflow用户
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发布于 2016-06-26 04:53:39
正如注释中所指出的，如果条件为false，compare_exchange_weak将替换第一个参数的内容，因此lock_is_free已损坏。
此外，这是无效的代码，因为compare_exchange_weak按位顺序比较存储在atomic变量中的对象的值，就像使用std::memcmp进行比较一样。并且std::thread::id类型的对象不是一个整体类型，并且具有特殊的过载来进行比较。pthread_t (pthread_equal)也是如此，所以本质上您依赖于实现定义的行为。
您可以通过运行以下代码来确认这一点
#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <pthread.h>
using std::cout;
using std::endl;
int main() {
cout << std::boolalpha << std::is_integral<std::thread::id>::value << endl;
cout << std::boolalpha << std::is_integral<decltype(pthread_self())>::value
<< endl;
return 0;
}在这种情况下，为什么不仅仅重载memcpy和memcmp来使用std::thread::id呢？优先选择和cplusplus.com都确认没有任何保证。即使重载memcpy (无论是全局的还是在std命名空间中)都不能在我的系统上使用我的标准库。我怀疑在大多数其他系统(标准库和编译器组合)上也不会这样做，原因有二：
compare_exchange_weak可能不会在引擎盖下使用memcpy或memcmp，并且可能会提交自己的实现。- 尽管不需要在将指针传递给
void*之前先转换一个指向memcpy的指针，但是无论如何，memcmp可能会选择默认的实现，这是不正确的。
请参阅下面的代码，以了解我在第二点中的意思。
void func(void*) {
cout << "void*" << endl;
}
void func(int*) {
cout << "int*" << endl;
}
int main() {
int a = 1;
func(&a);
func(reinterpret_cast<void*>(a));
return 0;
}要回答您的问题，使用compare_exchange_weak和std::thread::id是不正确的(“不是可移植的”可能更好)代码。
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原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/38034648
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