Question

我的应用程序有一个基本上是普通客户端的IRC模块。由于这是严格的线程，我冒着插件检索的风险，例如，用户昵称 - 它当时有效，但解析器触发更新，更改所述昵称。一旦另一个线程再次执行，它就会处理一个指向现在无效内存的指针，因为它不可能将return + copy作为原子操作。

基于以下代码，我的假设是否正确？因此，我想我必须使用通常的互斥锁定/解锁方法，除非有人可以确认或建议否则（我宁愿不必转换并返回shared_ptr，但我想这是一个有效的选项，它是只是我打算SWIG这个并且不知道它是否不喜欢它们。）

IrcUser.h

class IrcUser : public IrcSubject
{
private:
    ...
    std::shared_ptr<std::string>    _nickname;
    std::shared_ptr<std::string>    _ident;
    std::shared_ptr<std::string>    _hostmask;
public:
    ...
    const c8*
    Ident() const
    { return _ident.get()->c_str(); }

    const c8*
    Hostmask() const
    { return _hostmask.get()->c_str(); }

    const u16
    Modes() const
    { return _modes; }

    const c8*
    Nickname() const
    { return _nickname.get()->c_str(); }

    bool
    Update(
        const c8 *new_nickname,
        const c8 *new_ident,
        const c8 *new_hostmask,
        const mode_update *new_modes
    );
};

IrcUser.cc

bool
IrcUser::Update(
    const c8 *new_nickname,
    const c8 *new_ident,
    const c8 *new_hostmask,
    const mode_update *new_modes
)
{
    if ( new_nickname != nullptr )
    {
        if ( _nickname == nullptr )
        {
            *_nickname = std::string(new_nickname);
        }
        else
        {
            _nickname.reset();
            *_nickname = std::string(new_nickname);
        }

        Notify(SN_NicknameChange, new_nickname);
    }

    ...
}

Answer 1

我建议锁定这种细粒度的水平很可能（方式）过度杀伤。

我建议对IrcUser对象本身进行原子更新，这可能是无锁，具体取决于您的库实现和目标体系结构。这是一个使用

的示例

std::atomic_is_lock_free<std::shared_ptr>
std::atomic_load<std::shared_ptr>
std::atomic_store<std::shared_ptr>

有关文档，请参阅http://en.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr/atomic。

免责声明 我不知道有多少编译器/ C ++库实现已经实现了这个C ++ 11功能。

这就是它的样子：

#include <atomic>
#include <memory>
#include <string>

struct IrcSubject {};
typedef char c8;
typedef uint16_t u16;
typedef u16 mode_update;

class IrcUser : public IrcSubject
{
    private:
        // ...
        std::string _nickname;
        std::string _ident;
        std::string _hostmask;
        u16         _modes;
    public:
        IrcUser(std::string nickname, std::string ident, std::string hostmask, u16 modes)
            : _nickname(nickname), _ident(ident), _hostmask(hostmask), _modes(modes) { }
        // ...
        std::string const& Ident()    const { return _ident; }
        std::string const& Hostmask() const { return _hostmask; }
        const u16          Modes()    const { return _modes; }
        std::string const& Nickname() const { return _nickname; }
};

//IrcUser.cc
bool Update(std::shared_ptr<IrcUser>& user,
    std::string new_nickname,
    std::string new_ident,
    std::string new_hostmask,
    const mode_update *new_modes
)
{
    auto new_usr = std::make_shared<IrcUser>(std::move(new_nickname), std::move(new_ident), std::move(new_hostmask), *new_modes /* ??? */);
    std::atomic_store(&user, new_usr);
    //Notify(SN_NicknameChange, new_nickname);
    return true;
}

bool Foo(IrcUser const& user)
{
    // no need for locking, user is thread safe
}

int main()
{
    auto user = std::make_shared<IrcUser>("nick", "ident", "hostmask", 0x1e);

    mode_update no_clue = 0x04;
    Update(user, "Nick", "Ident", "Hostmask", &no_clue);

    {
        auto keepref = std::atomic_load(&user);
        Foo(*keepref);
    }
}

Answer 2

代码具有竞争条件，因此具有未定义的行为，因为在同一对象上存在潜在的读取（->get()）和写入（.reset()或=）（ <{1}}实例）来自不同的线程：必须同步对std::shared_ptr<std::string>的访问。

注意在getter中锁定std::mutex并返回std::shared_ptr是不够的，因为getter的调用者将使用锁外的c_str()结果：getter需要按值返回c_str()。

要更正：

将shared_ptr添加到std::mutex（请注意，这会使该类无法复制）：
```
IrcUser
```
将mutable std::mutex mtx_; // Must be mutable for use within 'const'锁定在getter和std::mutex中，使用std::lock_guard来确保异常安全：
```
Update()
```

如果复制可以接受，请考虑使用std::shared_ptr<std::string> Nickname() const { std::lock_guard<std::mutex> l(mtx_); return _nickname; } bool IrcUser::Update(const c8 *new_nickname, const c8 *new_ident, const c8 *new_hostmask, const mode_update *new_modes) { if (new_nickname) { { std::lock_guard<std::mutex> l(mtx_); _nickname.reset(new std::string(new_nickname)); } // No reason to hold the lock here. Notify(SN_NicknameChange, new_nickname); } return true; }，因为std::string可能会增加不必要的复杂性。

Answer 3

是的，昵称可能会导致竞争条件导致您的getter访问内存不足。 shared_ptrs在所有权语义方面只是线程安全的。您需要为其值添加某种形式的同步。

使用std :: unique_ptr / std :: shared_ptr确认线程安全性

3 个答案: