没有std :: atomic的C ++线程安全变量[重复]答案

【问题标题】：C++ thread safe variables without std::atomic [duplicate]没有std :: atomic的C ++线程安全变量[重复]
【发布时间】：2021-08-13 16:13:59
【问题描述】：

如果我有一个包含一些成员的结构，并且我希望有不同的线程读入这些结构。在这种情况下，我不需要做任何事情，因为我只阅读，但是如果我想 write 给成员，我是否必须使用原子并强制每个人在任何地方显式加载原子?就因为我偶尔写的一篇文章？

【问题讨论】：

如果这些写入和读取可能同时发生，那么，您需要原子。请注意，从 C++20 开始，您可以使用 std::atomic_ref，这使变量能够具有非原子类型。
顺便说一句，基本相同的问题不要问两次。这似乎是 stackoverflow.com/q/67686525/580083 的副本。相反，请按照其 cmets 中的建议编辑原始问题。
第一句：“读入这些结构的不同线程”——“读取”还是“写入”？或者两者兼而有之？请澄清这一点，并从标题中删除“C++”，这是标签的用途。

标签： c++ multithreading atomic

【解决方案1】：

将变量设为私有并通过 getter 和 setter 访问它们，并使用 std::scoped_lock 保护它们的访问：

在 cpp 中：

std::mutex aMutex;

int getInteger() const
{
  std::scoped_lock<std::mutex> aLock(aMutex);
  return m_integer;
}

void setInteger(int iInteger)
{
  std::scoped_lock<std::mutex> aLock(aMutex);
  m_integer = iInteger;
}

【讨论】：

主题如何？
如果只有一个写入器，则不需要互斥锁。相反，可以使用原子变量。 OP 专门要求这种情况。
@ciamej 确实有一个作家，但也有一个读者（或几个读者）。如果他们可以同时读取作者修改变量，则需要一个互斥体（或使用原子变量）。
是的，这就是我的意思 - 使用原子变量时不需要互斥体，并且没有充分的理由使用它，因为原子存储/加载要好得多性能明智，更自然。

【解决方案2】：

如果你有多个读写器，你应该使用同步方法。

在您的情况下，因为您的读写顺序不正确，您应该同步它们。想象一下，如果您运气不好，您同时读取和写入值，您的读取器线程将快速读取并将值存储在寄存器（或其他位置）中，然后您立即写入新值，因此您的值更新并且先前的值消失了。

最著名的同步方法是互斥锁。示例：

#include <mutex>
std::mutex mutex;

mutex.lock();
//enter critical section
mutex.unlock(); //exit critical section

另一个很好的同步方法是读写锁。在这种方法中，如果您要读取值，您可以多次锁定并从多线程读取值，但如果您要在写入端调用锁定时写入，则其他线程无法读取或写入值，因为它当前正在写入中。

另一种很好的同步方法是自旋锁，在这种方法中，您只需运行繁忙循环，直到您可以访问操作变量。这种方法的好处是，因为我们运行繁忙的循环，所以它比互斥锁更快，因为在互斥锁中你切换到内核模式很慢（但要注意你应该只持有自旋锁一小段时间）

它们是许多其他同步方法，但我建议您使用互斥锁或原子变量。

【讨论】：

主题如何？