Question

您好我在C中编写了一些数据结构，并且我意识到它们的相关函数不是线程安全的。我正在编写的代码只使用标准C，我希望实现某种“同步”。

我在考虑做这样的事情：

enum sync_e { TRUE, FALSE };
typedef enum sync_e sync;


struct list_s {
//Other stuff
    struct list_node_s *head;
    struct list_node_s *tail;
    enum sync_e locked;
};
typedef struct list_s list;

，在列表结构中包含一个“boolean”字段，表示结构状态：locked，unlocked。

例如，插入函数将以这种方式重写：

int list_insert_next(list* l, list_node *e, int x){
    while(l->locked == TRUE){
        /* Wait */
    }
    l->locked = TRUE;
    /* Insert element */
    /* -------------- */
    l->locked = FALSE;
    return (0);
}

在列表上操作时，“锁定”字段将设置为TRUE，不允许任何其他更改。操作完成后，“锁定”字段将再次设置为“TRUE”。

这种做法好吗？您是否了解其他方法（仅使用标准 C）。

Answer 1

标准C不会“知道”有关线程的任何信息。任何与线程本身相关的线程，同步原语，原子操作都不是语言或标准库的一部分。它们始终是POSIX或Windows API等系统库的一部分。

因此，当多个线程仅使用标准C使用数据结构时，无法保护您的数据结构免受竞争条件的影响。

如果您的结构实例仅由单个线程使用，则可以在多线程场景中使用它，例如不要在函数中使用静态变量。

Answer 2

您的代码可能会导致race condition.您应该使用互斥锁。

Answer 3

不幸的是，我不认为Ansi C提供了互斥机制......它也没有提供多重机制。

如果您想获得可移植的多线程代码，您可以选择posix这样的原始集。当然这只能在Unix系统上移植。所以，如果你想要一个建议，你应该针对一些高级库进行编程，包含不同系统上的包装线程和互斥锁。我认为glib应该做你需要的。

Answer 4

无法保证

l->locked = TRUE;

将在单个原子操作中立即发生。它可能被编译成几个CPU指令（取决于CPU架构，编译器，操作系统等）。

您应该使用环境提供的同步机制。这些超出了C标准的范围。

Answer 5

原则是可以的，具体取决于您的平台。如果你有一个非常简单的处理器并且资源在两个中断例程之间共享，那么这可能就足够了。

你应该警惕竞争条件和优先级倒置，查一查。

如何在C中编写“线程安全”功能？

5 个答案: