Question

我有一个代码可以提供一些数据，对文件执行一些操作等。我使用1个线程来提供数据，使用4个线程来读取和搜索数据。

4个线程使用文件向量进行搜索（使用相同的功能）。为了避免同步问题（所有线程同时读取同一个文件）我使用CriticalSection() WinAPI：

void ReadData(char* fileName)
{
   EnterCriticalSection(&CriticalSection);

   // Open file

   // Read file data
   std::vector<std::string> data;

   ... Find data inside file

   // Close file

   LeaveCriticalSection(&CriticalSection);
}

但是我看到了Post 这个：

原子类型的对象是唯一没有数据竞争的C ++对象;也就是说，如果一个线程写入原子对象而另一个线程从中读取，则行为是明确定义的。

我的问题是：使用std::atomic代替CriticalSection会更好吗？或者我想念对原子的用法的理解。

Answer 1

std::atomic没有为矢量重载。它也不是可复制的或可移动的（from here和here），因此一个人不能将它用作std :: vector value_type（或者可能需要提供你自己的专门化，我可以没有（也不会）尝试/编辑。

但是，如果您希望代码与平台无关，std::mutex可以完美地完成，例如：

std::mutex myMutex_; //Typically a member or static or in unnamed namespace

void ReadData(char* fileName)
{
   std::lock_guard<std::mutex> guard(myMutex_);
   // Open file

   // Read file data
   std::vector<std::string> data;

   ... Find data inside file

   // Close file

   //... Releases when scoped left...
}

从某种意义上说，我的回答是回声this previous post。

Answer 2

使用标准C ++

在您的代码中，您使用Microsoft的WinAPI的EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()功能。

这些有很多不便之处：首先它们不可移植，其次它们不安全：如果异常导致线程以意外的方式离开ReadData()会发生什么？你可能最终得到一个关键部分，看起来不会留下窗户，使所有其他线程都挨饿！

lock_guard上使用mutex的标准C ++替代方案，如Werner所示，更加安全：首先它可跨平台移植，但此外，它实现了{ {3}} idiom，确保如果出现意外异常，则在保留函数时会销毁lock_guard，从而导致mutex被释放。

使用原子可能还不够

很多时候，人们很想使用原子，因为它们可以避免数据竞争，并给人一种印象，即它将解决所有线程同步问题。

不幸的是，事实并非如此。一旦你使用了几个原子，你就可以对整体一致性做出假设，而实际上事情可能会发生不同并导致非常讨厌的错误。创建无锁算法和数据结构极具挑战性和困难。因此，我强烈建议阅读Anthony William的优秀书籍＆＃34; C ++并发行动＆＃34; ：他全面深入探讨了所有相关方面。

其他替代方案

在你的问题中，你指的是一个向量。维护并发线程安全向量非常困难，因为基本上，每当向量的容量必须被扩展时，可能会发生重新分配，使所有迭代器和指向该向量的指针无效，无论它们在何处使用。幸运的是，有一些线程安全的实现，如Microsoft＆＃39; RAII。

另一方面，如果您仅使用向量来存储文件的行并按顺序处理它们，那么您也可以考虑使用队列，其优点是能够使用众多线程安全实现之一可用，例如Parallel Pattern Library。

使用atomic而不是CriticalSection？

2 个答案:

使用标准C ++

使用原子可能还不够

其他替代方案