首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

完全线程安全的shared_ptr实现

首先,我们需要了解shared_ptr是什么。shared_ptr是C++11引入的一种智能指针,它可以自动管理指向动态分配对象的指针,并在不再使用时自动释放内存。shared_ptr的特点是可以在多个线程之间安全地共享同一个对象,而不需要额外的同步操作。

要实现完全线程安全的shared_ptr,我们需要使用原子操作来保证对指针的访问和修改是线程安全的。具体来说,我们可以使用std::atomic<std::shared_ptr<T>>来实现线程安全的shared_ptr

以下是一个简单的实现:

代码语言:cpp
复制
#include<memory>
#include<atomic>

template<typename T>
class ConcurrentSharedPtr {
public:
    ConcurrentSharedPtr() : ptr_(nullptr) {}
    ConcurrentSharedPtr(T* ptr) : ptr_(ptr) {}
    ~ConcurrentSharedPtr() {}

    std::shared_ptr<T> get() const {
        return ptr_.load();
    }

    void reset() {
        ptr_.store(nullptr);
    }

    void reset(T* ptr) {
        ptr_.store(ptr);
    }

private:
    std::atomic<std::shared_ptr<T>> ptr_;
};

在这个实现中,我们使用了std::atomic<std::shared_ptr<T>>来保证对指针的访问和修改是线程安全的。get()方法返回当前指针指向的shared_ptr对象,reset()方法用于重置指针为nullptrreset(T* ptr)方法用于重置指针为指定的对象。

需要注意的是,虽然ConcurrentSharedPtr提供了线程安全的操作,但是在多线程环境下,仍然需要注意对象的生命周期管理。例如,如果一个线程正在使用ConcurrentSharedPtr指向的对象,而另一个线程调用了reset()方法释放了该对象,那么第一个线程可能会访问已经释放的内存,导致未定义行为。因此,在使用ConcurrentSharedPtr时,需要确保对象的生命周期得到正确的管理。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

shared_ptr线程安全吗?

预期结果: *global_instance is 200000000 画外音: 执行结果 不是预期结果,肯定不是线程安全。 为什么还说内置安全。...意思是说: shared_ptr引用计数本身是安全且无锁。 多线程环境下,调用不同shared_ptr实例成员函数是不需要额外同步手段 ?...结论:多个线程同时读同一个shared_ptr对象是线程安全, 但是如果是多个线程对同一个shared_ptr对象进行读和写,则需要加锁。 这里举个例子:怎么多线程调度执行顺序不确定性。 ?...1:shared_ptr 数据结构 shared_ptr 是引用计数型(reference counting)智能指针,几乎所有的实现都采用在堆(heap)上放个计数值(count)办法(除此之外理论上还有用循环链表办法...步骤1和步骤2先后顺序跟实现相关(因此步骤 2 里没有画出 y.ptr 指向), 我见过都是先1后2。

10K31

std::shared_ptr 线程安全性 & 在多线程使用注意事项

我们在讨论 std::shared_ptr 线程安全时,讨论是什么? 在讨论之前,我们先理清楚这样一个简单但却容易混淆逻辑。...这里使用 std::shared_ptr 来举例,我们讨论时候,其实上是在讨论 std::shared_ptr 线程安全性,并不是 SomeType 线程安全性。...() 函数是否线程安全,这里显示是非线程安全,因为对 some_value 操作没有加锁,也没有使用 atomic 类型,多线程访问就出现未定义行为(UB) std::shared_ptr 线程安全性...我们可以得到下面的结论: 多线程环境中,对于持有相同裸指针 std::shared_ptr 实例,所有成员函数调用都是线程安全。...->() 等) 多线程环境中,对于同一个 std::shared_ptr 实例,只有访问 const 成员函数,才是线程安全,对于非 const 成员函数,是非线程安全,需要加锁访问。

2K10

当我们谈论shared_ptr线程安全性时,我们在谈论什么

确实关于shared_ptr 线程安全性不能直接了当地用安全或不安全来简单回答,下面我来探讨一下。...shared_ptr 可能线程安全隐患大概有如下几种,一是引用计数加减操作是否线程安全,二是shared_ptr修改指向时,是否线程安全。...会讲到引用计数、weak_ptr解决循环引用、自定义删除器用法等等等等。感觉这些知识都是很八股东西。我会立马打断去问一句:引用计数具体是怎么实现?...尽管在按值捕获时候shared_ptr线程安全,我们不需要对此施加额外同步操作(比如加解锁),但是这并不意味着shared_ptr所管理对象是线程安全! 请注意这是两回事。...甚至是对STL容器中并发做clear操作,都有可能出发core dump,当然这里线程安全性,其实是其所指向数据类型线程安全导致,并非是shared_ptr本身线程安全性导致

1K30

ThreadLocal实现线程安全

我们使用模板类访问底层数据,根据持久化技术不同,模板类需要绑定数据连接或会话资源。但这些资源本身是非线程安全,也就是说它们不能在同一时刻被多个线程共享。...此外,通过代码同步解决线程安全挑战性很大,可能会增强好几倍实现难度。那么模板类究竟仰仗何种魔法神功,可以在无须线程同步情况下就化解线程安全难题呢?答案就是ThreadLocal! ...这个方法是一个延迟调用方法,在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行,并且仅执行1次。ThreadLocal中默认实现直接返回一个null。 ...其实实现思路很简单:在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程变量副本,Map中元素键为线程对象,而值对应线程变量副本。...因为每一个线程都拥有自己变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全对象封装,在编写多线程代码时,可以把不安全变量封装进ThreadLocal。

85120

ConcurrentHashMap是如何实现线程安全

ConcurrentHashMap是如何实现线程安全 文章目录 ConcurrentHashMap是如何实现线程安全 前言 相关概念 Amdahl定律 初始化数据结构时线程安全 总结...put操作线程安全 总结 扩容操作线程安全 扩容时get操作 多线程协助扩容 在什么情况下会进行扩容操作?...总结 统计容器大小线程安全 假设当前线程为第一个put线程 出现了线程竞争导致CAS失败 计数桶扩容 总结 get操作线程安全 JDK1.7与1.8不同实现 总结 前言 阅读此篇文章,你需要有以下知识基础...Java内存模型,可见性问题 CAS HashMap底层原理 我们知道,在日常开发中使用HashMap是线程安全,而线程安全类HashTable只是简单在方法上加锁实现线程安全,效率低下,...get方法如何线程安全地获取key、value? put方法如何线程安全地设置key、value? size方法如果线程安全地获取容器容量? 底层数据结构扩容时如果保证线程安全

49910

线程安全无锁RingBuffer实现

在程序设计中,我们有时会遇到这样情况,一个线程将数据写到一个buffer中,另外一个线程从中读数据。所以这里就有多线程竞争问题。 通常解决办法是对竞争资源加锁。但是,一般加锁损耗较高。...其实,对于这样一个线程写,一个线程特殊情况,可以以一种简单无锁RingBuffer来实现。这样代码运行效率很高。 代码基本原理如下。 ?...如图所示,假定buffer长度是bufferSize. 我们设置两个指针。head指向是下一次读位置,而tail指向是下一次写位置。...接下来就是最重要内容了:怎样以无锁方式进行线程安全buffer读写操作。基本原理是这样。在进行读操作时候,我们只修改head值,而在写操作时候我们只修改tail值。...所以,这时候tail到head - 1之间一定是有空间可以写数据,而不会出现一个位置数据还没有读出就被写操作覆盖情况。这样就保证了RingBuffer线程安全性。 最后附上代码供参考。

4.9K30

如何保证集合是线程安全? ConcurrentHashMap如何实现高效地线程安全

我在之前两讲介绍了Java集合框架典型容器类,它们绝大部分都不是线程安全,仅有的线程安全实现,比如Vector、Stack,在性能方面也远不尽如人意。...今天我要问你问题是,如何保证容器是线程安全?ConcurrentHashMap如何实现高效地线程安全?典型回答Java提供了不同层面的线程安全支持。...具体保证线程安全方式,包括有从简单synchronize方式,到基于更加精细化,比如基于分离锁实现ConcurrentHashMap等并发实现等。...考点分析谈到线程安全和并发,可以说是Java面试中必考考点,我上面给出回答是一个相对宽泛总结,而且ConcurrentHashMap等并发容器实现也在不断演进,不能一概而论。...private satic class SynchronizedMap 如何保证集合是线程安全? ConcurrentHashMap如何实现高效地线程安全

42220

如何保证集合是线程安全? ConcurrentHashMap如何实现高效地线程安全

先前介绍了 Java 集合框架 典型容器类,它们绝大部分都不是线程安全,仅有的线程安全实现,比如 Vector、Stack,在性能方面也远不尽如人意。...ConcurrentHashMap 如何实现高效地线程安全? 典型回答 Java 提供了不同层面的线程安全支持。...各种线程安全队列(Queue/Deque),如 ArrayBlockingQueue、SynchronousQueue。 各种有序容器线程安全版本等。...具体保证线程安全方式,包括有从简单 synchronize 方式,到基于更加精细化,比如基于分离锁实现 ConcurrentHashMap 等并发实现等。...具体选择要看开发场景需求,总体来说,并发包内提供容器通用场景,远优于早期简单同步实现 考点分析 谈到线程安全和并发,可以说是 Java 面试中必考考点,我上面给出回答是一个相对宽泛总结,而且

54630

线程安全单例模式实现方式

单例模式是一种常见设计模式,用于确保在一个应用程序中只有一个实例对象存在。然而,在多线程环境下实现线程安全单例模式需要特别注意,以防止并发访问导致问题。...本文将介绍几种常见线程安全单例模式实现方式。 1. 懒汉模式(Lazy Initialization) 懒汉模式是一种在需要时才创建实例单例模式。...然而,最简单懒汉模式实现是非线程安全,因为多个线程可以同时进入创建实例条件判断,从而导致创建多个实例问题。为了确保线程安全,我们可以使用同步机制(如使用锁)来限制只有一个线程可以创建实例。...它天生就是线程安全,因为实例在类加载时就被创建,不存在多个线程同时创建实例问题。...,不需要考虑线程同步问题。

33760

线程安全有哪些实现思路?

这种乐观并发策略许多实现都不需要将线程阻塞,因此这种同步操作称为非阻塞同步。 乐观锁需要操作和冲突检测这两个步骤具备原子性,这里就不能再使用互斥同步来保证了,只能靠硬件来完成。...AtomicInteger提供了一种线程安全方式来操作int值,它可以在多线程环境下保证对int值原子性操作。...总的来说,AtomicInteger是一种高效线程安全操作类,适用于需要高并发操作对int值进行原子性操作场景。 3.无同步方案 要保证线程安全,并不是一定就要进行同步。...栈封闭 多个线程访问同一个方法局部变量时,不会出现线程安全问题,因为局部变量存储在虚拟机栈中,属于线程私有的。...这可以避免并发问题,使得每个线程都可以安全地访问其自己数据。 在实现上,线程本地存储通常是通过使用一个映射表来实现,表中每个线程ID映射到一个特定数据块。

7910

Python实现线程安全队列

之前使用Python都是现学现用,用完就忘了也没有理解和记忆,因此这里把Python相关知识也弥补和记录下来吧 多线程任务队列在实际项目中非常有用,关键地方要实现队列线程同步问题,也即保证队列线程安全...例如:可以开多个消费者线程,每个线程上绑定一个队列,这样就实现了多个消费者同时处理不同队列上任务 同时可以有多个生产者往队列发送消息,实现异步消息处理 先复习下互斥量和条件变量概念: 互斥量(mutex...条件变量(cond)是在多线程程序中用来实现"等待--》唤醒"逻辑常用方法。...条件变量利用线程间共享全局变量进行同步一种机制,主要包括两个动作:一个线程等待"条件变量条件成立"而挂起;另一个线程使“条件成立”。为了防止竞争,条件变量使用总是和一个互斥锁结合在一起。...pythonthreading中条件变量默认绑定了一个RLock,也可以在初始化条件变量时候传进去一个自己定义锁. ? 最后贴出我自己实现简单线程安全任务队列 ? 测试代码 ?

1.4K70

论 ArrayList如何实现线程安全

论 ArrayList如何实现线程安全 一:使用synchronized关键字 二:使用Collections.synchronizedList(); 假如你创建代码如下:List> data=new ArrayList>(); 那么为了解决这个线程安全问题你可以这么使用Collections.synchronizedList...Map> data=Collections.synchronizedList(new ArrayList>()); 其他都没变...,使用方法也几乎与ArrayList一样,大家可以参考下api文档; 额外说下 ArrayList与LinkedList;这两个都是接口List下一个实现,用法都一样,但用场所有点不同,ArrayList...适合于进行大量随机访问情况下使用,LinkedList适合在表中进行插入、删除时使用,二者都是非线程安全,解决方法同上(为了避免线程安全,以上采取方法,特别是第二种,其实是非常损耗性能)。

1K120

论 ArrayList如何实现线程安全

一:使用synchronized关键字 二:使用Collections.synchronizedList();         假如你创建代码如下:List> data...=new ArrayList>();         那么为了解决这个线程安全问题你可以这么使用Collections.synchronizedList(),如:...Map> data=Collections.synchronizedList(new ArrayList>());        其他都没变...,使用方法也几乎与ArrayList一样,大家可以参考下api文档; 额外说下 ArrayList与LinkedList;这两个都是接口List下一个实现,用法都一样,但用场所有点不同,ArrayList...适合于进行大量随机访问情况下使用,LinkedList适合在表中进行插入、删除时使用,二者都是非线程安全,解决方法同上(为了避免线程安全,以上采取方法,特别是第二种,其实是非常损耗性能)。

642140

基于condition 实现线程安全优先队列(python实现)

可以把Condiftion理解为一把高级琐,它提供了比Lock, RLock更高级功能,允许我们能够控制复杂线程同步问题。...基于此同步原语, 我实现了一个基本简单线程安全优先队列: import heapq import threading # import time class Item: def __init..._index += 1 self.cond.notify() # 唤醒一个挂起线程 self.cond.release() def pop(self):..._queue) == 0: # 当队列中数据数量为0 时候, 阻塞线程, 要实现线程安全容器, 其实不难, 了解相关同步原语机制, 设计好程序执行时逻辑顺序(在哪些地方阻塞, 哪些地方唤醒)...self.cond.wait() # wait方法释放内部所占用锁, 同时线程被挂起, 知道接收到通知或超时, 当线程被唤醒并重新占用锁, 程序继续执行下去

13810

c 线程安全单例模式-详解C++实现线程安全单例模式

顾名思义,在还未使用变量时,已经对进行赋值,就像很饥饿感觉。这种模式,在多线程环境下肯定是线程安全,因为不存在多线程实例化问题。   ...} return m_instance; } template T* singleton::m_instance = NULL;   懒汉模式下,在定义变量时先等于NULL,在调用()方法时c 线程安全单例模式...这种模式,并非是线程安全,因为多个线程同时调用()方法,就可能导致有产生多个实例。要实现线程安全,就必须加锁。   ...然而这并不是必须c 线程安全单例模式,于是又对()方法进行改进 template T* singleton::GetInstance() { if( m_instance == NULL)...下面是使用实现线程安全懒汉单例模式 template class singleton { protected: singleton(){}; private: singleton(const

80610

C++ 实现线程安全map(OpenHarmony源码实现版)

概述 c++map并发操作是不安全,c++里边有红黑树实现std::map和hash表 unordered_map。...在《C++并发编程实战》一书中162页提供了一个细粒度锁MAP数据结构,使用了 boostshared_mutex (C++14已经支持,C++11没有),那上面的实现代码挺长。...接上篇欣赏了OpenHarmony源码中实现ThreadPool实现,链接在这里: c++ThreadPool,OpenHarmony源码实现版赏析和使用 这里给出个鸿蒙源码实现safe_map...这是c++模板泛型强大之处,不用针对每个类型都实现一遍,复用性更强。且模板是在编译期检查,也降低出错可能性。内部实现上,倒是没啥特别的,就是对相应操作加了锁。...操作符重载实现了[]和赋值=操作。注意这两处地方没有用锁,你知道为什么吗? 单元测试 源码中同样有safe_map单元测试,单元测试框架使用是googlegtest。

1.9K10
领券