使用 __sync_val_compare_and_swap 锁定空闲列表答案

【问题标题】：Lock free list with sync_val_compare_and_swap使用 __sync_val_compare_and_swap 锁定空闲列表
【发布时间】：2012-07-13 16:33:09
【问题描述】：

我正在尝试提供一种线程安全的方式来更新对象。我看过一些关于它的帖子，但没有一个能 100% 回答我的问题。

我想要做的是维护一个名为“m_First”的指针来指向我的数据。如果有人调用 get，我会尊重该指针，返回对它指向的对象的引用。

如果有人调用 set，传入一个指向新对象的指针，我们将该指针添加到我们的列表中并更新 m_First 以指向新对象。

我将对象存储在一个向量中，以便我们完成后可以清理内存。

目前我已经定义了这些成员：

std::vector<MyObject*> m_List;
const MyObject* m_First;

First 是这样初始化的。 m_First = m_List.back();

我想让多个线程读取 m_First，同时多个线程也写入 m_First。

我的班级有两个方法

MyObject& getMyObject() {return *m_First;}

void setMyObject(MyObject* newObj) {

  m_List.push_back(newObj); // add to list so we can later cleanup mem

  do {
    Node* oldHead = m_First;
  } while (!__sync_bool_compare_and_swap(m_First, *oldHead, *newObj));
}

我想知道的是，在 get 方法线程安全中返回 *m_First。即我可以安全地取消引用它并返回对对象的引用，而另一个线程正在尝试更新 m_First，还是我需要使用某种原子方法来读取 m_First。

任何建议/帮助将不胜感激。

【问题讨论】：

但是...这看起来像是一个只推送的空闲列表，不是吗？当 get 只返回当前 head 元素的点而不从列表中弹出它时，你如何获取已推送到列表中的对象？

标签： c++ lock-free compare-and-swap

【解决方案1】：

为了确保从内存而不是寄存器中读取值，您需要进行原子读取。

有不同的方法来实现这一点。在某些系统上，通过像*(const volatile MyObject*)p 这样的易失性指针转换读取对齐的字长值将起作用。但由于您已经在使用内置原子操作，您可以使用 __sync_add_and_fetch 之类的东西加上 0。

【讨论】：

据我所知，__sync_add_and_fetch 仅适用于整数类型。易失性指针强制转换可能有效。我试试看，

【解决方案2】：

我想让多个线程读取 m_First，同时多个线程也写入 m_First。

多个线程如何写入m_First？如果是通过setMyObject，那么他们都会同时修改m_List 向量，这将是一场数据竞争，并且几乎肯定会破坏向量。

【讨论】：