Question

我正在阅读drdobbs.com上的Boost Mutex教程，并发现了这段代码：

#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <iostream>

boost::mutex io_mutex;

void count(int id)
{
  for (int i = 0; i < 10; ++i)
  {
    boost::mutex::scoped_lock
      lock(io_mutex);
    std::cout << id << ": " <<
      i << std::endl;
  }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  boost::thread thrd1(
    boost::bind(&count, 1));
  boost::thread thrd2(
    boost::bind(&count, 2));
  thrd1.join();
  thrd2.join();
  return 0;
}

现在我明白Mutex的意思是阻止两个线程同时访问同一个资源，但我没有看到io_mutex和std :: cout之间的相关性。在范围完成之前，此代码是否只锁定范围内的所有内容？

Answer 1

现在我明白Mutex的意思是阻止两个线程同时访问同一个资源，但我没有看到io_mutex和std :: cout之间的相关性。

std::cout是全局对象，因此您可以将其视为共享资源。如果从多个线程同时访问它，则必须以某种方式同步这些访问，以避免数据争用和未定义的行为。

通过考虑以下内容，您可能会更容易注意到并发访问：

std::cout << x

实际上相当于：

::operator << (std::cout, x)

这意味着您正在调用对std::cout对象进行操作的函数，并且您正在同时从不同的线程执行此操作。必须以某种方式保护std::cout。但这并不是scoped_lock存在的唯一原因（继续阅读）。

此代码是否只是锁定范围内的所有内容，直到范围完成？

是的，它锁定io_mutex，直到锁定对象本身超出范围（是典型的RAII包装器），这发生在for循环的每次迭代结束时。

为什么需要它？好吧，虽然在C ++ 11中，cout中的单个插入保证是线程安全的，但是当多个线程输出某些内容时，后续的单独插入可能会交错。

请注意，通过operator <<的每次插入都是一个单独的函数调用，就像您正在执行的操作一样：

std::cout << id;
std::cout << ": ";
std::cout << i;
std::cout << endl;

operator <<返回流对象这一事实允许您在单个表达式中链接上述函数调用（正如您在程序中所做的那样），但是您正在进行多个单独的函数调用这一事实仍然存在

现在看一下上面的代码片段，更明显的是这个范围锁的目的是确保表单中的每条消息：

<id> ": " <index> <endl>

获取打印时不将其部分与其他消息中的部分交错。

此外，在C ++ 03中（其中cout的插入> 保证是线程安全的），锁将保护cout对象本身不被保护同时访问。

Answer 2

互斥锁与程序中的任何其他内容无关（条件变量除外），至少在更高的水平。互斥锁有两个作用：它控制程序流，并防止多个线程执行相同的代码块同时。它还确保了内存同步。该这里重要的问题是，互斥体与之无关资源，并不阻止两个线程访问相同的资源在同一时间。互斥锁定义了一个临界区代码，一次只能由一个线程输入。如果特定资源的所有使用都是关键的由相同的互斥锁控制的部分，然后资源是有效地受互斥锁保护。但这种关系是由编码员建立，确保所有使用确实需要放在关键部分。

提升Mutex Scoped_lock

2 个答案: