如何使 C++ 中的对象易失？

Question

`struct MyClass {
  ~MyClass() {
    // Asynchronously invoke deletion (erase) of entries from my_map;
    // Different entries are deleted in different threads.
    // Need to spin as 'this' object is shared among threads and 
    // destruction of the object will result in seg faults.
    while(my_map.size() > 0); // This spins for ever due to complier optimization.
  }
  unordered_map<key, value> my_map;
};`

我有上面的类，其中无序映射的元素在析构函数中被异步删除，并且我必须旋转/睡眠，因为对象在其他线程之间共享。我不能将my_map 声明为volatile，因为它会导致编译错误。我还能在这里做什么？我如何告诉编译器my_map.size() 将在某个时间点导致 0。请不要告诉我这个设计为什么/如何不好；我无法更改设计，因为它是有约束力的，除非我在这里写数千行代码，否则我无法解释。

编辑：my_map 使用自旋锁版本进行保护。因此，线程在擦除条目之前确实会获取自旋锁。只是while(my_map.size() > 0); 是我在代码中唯一的“天真”旋转。我将它转换为抓取自旋锁，然后检查大小（在一个循环中）并且它起作用了。虽然使用 condition_variable 是正确的做法，但我们使用异步编程模型（如 SEDA），它使我们不使用任何休眠/yeilding 调用。

Answer 1

volatile 不是解决这个问题的方法。 volatile 正好有三种用途：1. 访问驱动程序中的内存映射设备，2. 信号处理程序，3. setjmp 使用。

阅读以下内容，一遍又一遍，直到深入。volatile 在多线程中毫无用处。

像这样的幼稚自旋锁存在三个问题：

1. 允许编译器缓存结果，因此您会看到“永远旋转”的行为。
2. 在经典情况下，您有竞争条件的风险：线程A 可能检查锁变量，发现资源是可访问的，但在设置锁变量之前被抢占。随之而来的线程B 也发现了显示资源可访问的锁变量，因此它锁定它并开始访问资源，然后线程A 重新唤醒，再次锁定变量，并访问资源。
3. 存在数据写入顺序问题。如果写入受保护变量，然后更改锁定变量，则无法保证其他线程不会看到受保护变量更改，即使它也可能看到声称已写入的锁定变量。编译器和都允许在 CPU 上乱序执行。

volatile 只解决了这些问题中的第一个，它没有解决其他两个问题。需要注意的是，默认情况下，x86 / x64 上的 MSVC 会为 volatile 访问添加内存栅栏，即使标准没有要求。这恰好解决了第三个问题，但仍然无法解决第二个问题。

所有这三个问题的唯一解决方案是使用正确的同步原语：std::atomic<>，如果你真的必须自旋锁，最好是std::mutex，也许std::condition_variable 可以让线程休眠直到某事有趣的事情发生了。