线程之间的线程安全通信答案

【问题标题】：Thread-safe communication between threads线程之间的线程安全通信
【发布时间】：2013-05-28 15:04:31
【问题描述】：

我正在为单线程应用程序（具有非线程安全 API）开发多线程插件。

我当前的插件有两个线程：主线程是应用程序的线程，另一个用于处理主线程的数据。长话短说，第一个创建对象，给它们一个 ID，将它们插入到地图中，有时甚至访问和删除它们（如果应用程序这么说的话）；第二个是从该地图读取数据并更改对象。

我的问题是：我可以使用哪些技术来使我的插件线程安全？

【问题讨论】：

是否允许主线程在工作线程处理对象时删除它？
我会计算引用来访问单个对象（如果第一个线程没有改变它们）和一个互斥锁来保护地图（插入新项目）。计数引用在插入和第二个线程访问时增加，在删除和第二个线程完成其工作时减少。当计数引用达到 0 时，对象将（自动）删除自己。
对于线程职责分离的程序，我喜欢使用非阻塞队列来传达作业和结果

标签： c++ c multithreading concurrency

【解决方案1】：

首先，您必须确定race conditions 可能存在的位置。然后，您将不得不使用某种机制来确保以安全的方式访问共享数据，从而实现Thread Safety。

对于您的特定情况，竞争条件似乎将出现在共享映射上，并且可能还会出现在它包含的对象（映射值）上（如果两个线程可能同时尝试更改同一个对象）。

我的建议是您使用经过良好测试的线程安全映射实现，然后在需要时为映射值本身添加额外的“保护”。这样可以确保两个线程的映射始终处于一致状态，并且如果两个线程都尝试修改相同的对象数据（映射的值），则数据不会损坏或不一致。

对于映射本身，您可以搜索 C++ 的“并发哈希映射”或“原子哈希映射”数据结构，看看它们是否质量好并且可用于您的编译器/平台。很好的例子是英特尔的 TBB concurrent_hash_map 或 Facebook 的 folly AtomicHashMap。它们都有优点和缺点，您必须分析最适合您的情况。

对于映射包含的对象，您可以使用普通互斥锁（简单、锁定、修改数据、解锁）、原子操作（更复杂，仅适用于简单数据类型）或其他方法，这取决于您的编译器/平台和速度要求。

希望这会有所帮助！

【讨论】：