c++ - 线程安全无锁数组

Question

我有一个 C++ 库，它应该在多个线程上进行一些计算。我制作了独立的线程代码(即它们之间没有共享变量)，除了一个数组。问题是，我不知道如何让它成为线程安全的。

我查看了互斥锁锁定/解锁(QMutex，因为我正在使用 Qt)，但它不适合我的任务 - 虽然一个线程将锁定互斥锁，但其他线程将等待!

然后我阅读了有关 std::atomic 的内容，它看起来正是我所需要的。不过，我尝试通过以下方式使用它:

std::vector<std::atomic<uint64_t>> *myVector;

它产生了编译器错误(use of deleted function 'std::atomic::atomic(const std::atomic&)')。然后我找到the solution - 为 std::atomic 使用特殊包装器。我试过这个:

struct AtomicUInt64
{
    std::atomic<uint64_t> atomic;

    AtomicUInt64() : atomic() {}

    AtomicUInt64 ( std::atomic<uint64_t> a ) : atomic ( atomic.load() ) {}

    AtomicUInt64 ( AtomicUInt64 &auint64 ) : atomic ( auint64.atomic.load() ) {}

    AtomicUInt64 &operator= ( AtomicUInt64 &auint64 )
    {
                atomic.store ( auint64.atomic.load() );
    }
};

std::vector<AtomicUInt64> *myVector;

这个东西编译成功，但是当我无法填充 vector 时:

myVector = new std::vector<AtomicUInt64>();

for ( int x = 0; x < 100; ++x )
{
    /* This approach produces compiler error:
     * use of deleted function 'std::atomic<long long unsigned int>::atomic(const std::atomic<long long unsigned int>&)'
     */
    AtomicUInt64 value( std::atomic<uint64_t>( 0 ) ) ;
    myVector->push_back ( value );

    /* And this one produces the same error: */
    std::atomic<uint64_t> value1 ( 0 );
    myVector->push_back ( value1 );
}

我做错了什么？我假设我尝试了所有方法(也许没有)但没有任何帮助。在 C++ 中是否有任何其他线程安全数组共享方法？

顺便说一句，我在 Windows 上使用 MinGW 32 位 4.7 编译器。

Answer 1

这是您的 AtomicUInt64 类型的清理版本:

template<typename T>
struct MobileAtomic
{
  std::atomic<T> atomic;

  MobileAtomic() : atomic(T()) {}

  explicit MobileAtomic ( T const& v ) : atomic ( v ) {}
  explicit MobileAtomic ( std::atomic<T> const& a ) : atomic ( a.load() ) {}

  MobileAtomic ( MobileAtomic const&other ) : atomic( other.atomic.load() ) {}

  MobileAtomic& operator=( MobileAtomic const &other )
  {
    atomic.store( other.atomic.load() );
    return *this;
  }
};

typedef MobileAtomic<uint64_t> AtomicUInt64;

并使用:

AtomicUInt64 value;
myVector->push_back ( value );

或:

AtomicUInt64 value(x);
myVector->push_back ( value );

您的问题是您按值获取了 std::atomic，这会导致复制被阻止。哦，您未能从 operator= 返回。我还使一些构造函数显式化，这可能是不必要的。我将 const 添加到您的复制构造函数中。

我也想将 store 和 load 方法添加到转发到 atomic.store 的 MobileAtomic和 atomic.load。