带有多个线程的C++无锁队列崩溃
在为多线程编写代码时，我试图更好地理解控制内存顺序。我过去经常使用互斥变量来序列化变量访问，但我尽量避免使用互斥对象来提高性能。
我有一个指针队列，可以由多个线程填充，也可以被多个线程使用。它适用于单个线程，但当我使用多个线程运行时，它会崩溃。看起来，使用者可能会得到指针的副本，从而导致它们被释放两次。这有点难说，因为当我输入任何打印语句，它运行良好，不会崩溃。
首先，我使用预先分配的向量来保存指针。我保留3个原子索引变量来跟踪向量中哪些元素需要处理。值得注意的是，我尝试使用_queue类型，其中元素本身是原子的，这似乎没有帮助。以下是更简单的版本：
std::atomic<uint32_t> iread;
std::atomic<uint32_t> iwrite;
std::atomic<uint32_t> iend;
std::vector<JEvent*> _queue;
// Write to _queue (may be thread 1,2,3,...)
while(!_done){
uint32_t idx = iwrite.load();
uint32_t inext = (idx+1)%_queue.size();
if( inext == iread.load() ) return kQUEUE_FULL;
if( iwrite.compare_exchange_weak(idx, inext) ){
_queue[idx] = jevent; // jevent is JEvent* passed into this method
while( !_done ){
if( iend.compare_exchange_weak(idx, inext) ) break;
}
break;
}
}来自同一班
// Read from _queue (may be thread 1,2,3,...)
while(!_done){
uint32_t idx = iread.load();
if(idx == iend.load()) return NULL;
JEvent *Event = _queue[idx];
uint32_t inext = (idx+1)%_queue.size();
if( iread.compare_exchange_weak(idx, inext) ){
_nevents_processed++;
return Event;
}
}我要强调的是，我真的很有兴趣了解为什么这不起作用。实现其他一些预先制作的包将帮助我克服这个问题，但不会帮助我避免再次犯同样类型的错误。
UPDATE我正在标记亚历山大·科诺瓦洛夫的答案是正确的(见我在下面的答复中的评论)。如果有人看到此页面，“写”部分的更正代码是：
std::atomic<uint32_t> iread;
std::atomic<uint32_t> iwrite;
std::atomic<uint32_t> iend;
std::vector<JEvent*> _queue;
// Write to _queue (may be thread 1,2,3,...)
while(!_done){
uint32_t idx = iwrite.load();
uint32_t inext = (idx+1)%_queue.size();
if( inext == iread.load() ) return kQUEUE_FULL;
if( iwrite.compare_exchange_weak(idx, inext) ){
_queue[idx] = jevent; // jevent is JEvent* passed into this method
uint32_t save_idx = idx;
while( !_done ){
if( iend.compare_exchange_weak(idx, inext) ) break;
idx = save_idx;
}
break;
}
}回答 1
Stack Overflow用户
发布于 2017-11-04 15:40:50
对我来说，当有两个作家和一个读者时，一个可能的问题就会发生。假设第一作者就在前面停了下来
_queue[0] = jevent;第二位作者通过iend发出信号，表示它的_queue1已准备好可读。然后，读取器通过iend看到_queue已经准备好被读取，所以我们有数据竞争。
我建议您尝试Relacy Race检测器，这在理想情况下适用于此类分析。
https://stackoverflow.com/questions/46975857
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