Question

我正在C ++ 11中实现一个多线程应用程序，该应用程序使用一个线程轮询来自QUdpSocket（QT5框架）的数据，并使用另一个线程处理收集的数据。

当套接字检测到传入的数据时，将发出ReadyRead()信号，并从QUdpSocket中提取所有数据报并将其复制到std::list中。

void SocketWrapper::QueuePendingDatagrams()
{    
  while (hasPendingDatagrams()) {
    int dataSize = pendingDatagramSize();
    QByteArray tmpQByte = receiveDatagram().data();
    datagramList.push_back(tmpQByte); // see const_data
  }
  emit newDatagrams(&datagramList);
}

然后在另一个线程中，启动使用者，并检索列表的第一个元素，直到列表为空。

void Worker::ProcessDatagrams(std::list<QByteArray>* pDatagramList)
{
  while (pDatagramList->size() > 0) {
      QByteArray tmpDatagram = pDatagramList->front();
      pDatagramList->pop_front();

      // Process and log the data within the datagram...
}

我的问题是：由于我总是弹出第一个元素并在最后一个元素之后推送，因此这种无锁方法是否线程安全？

在数据处理过程中，我可能（并且将）向套接字接收更多数据，因此两个线程最终将同时运行。在我看来，可能发生的唯一数据竞争可能会高估DatagramList->size()，但我不明白为什么这会成为问题。如果我不断收到数据，我相信整个列表都会被消耗掉。

Answer 1

否。

您处于正确的位置，但是实际上您不能同时从不同的线程调用任何容器成员函数，并希望它可靠地工作，因为这些成员函数的实现本身[不保证]是线程安全的。

我不明白为什么会出现问题

根据记录，我同意在std::list的特殊情况下，我不会期望此处遇到实际问题。一些商店可能认为这是充分的理由继续进行生产。我不会在代码审查中接受它。关键是我们根本无法*确切地知道内脏做什么。

话虽这么说，如果您有某些特殊的stdlib实现（或带有特殊标志/开关/选项的stdlib实现）确实提供了这种保证，则将您自己淘汰掉；）*最后，您可以检查它的代码并为自己做出决定，但老实说，疯狂就在于此！

Answer 2

否

想象一下，列表只有1个元素，而您的2个线程试图“同时”进行推入和弹出操作。

如果您有很多元素，那么从前面弹出一个元素不太可能与后指针交互，并且在后面推一个元素不太可能会干扰前指针，因此/ should /这两个操作是安全的就列表的完整性而言。

但是很明显，当您从最前面弹出最后一个元素时，后面的指针也将得到更新，也就是说没有更多元素，并且当您将一个元素推到后面并且列表为空时，则前指针已更新。您可以保证这些操作的顺序，并且它们不会隐瞒吗？您可以保护大小是否为零，但不能保护大小为1。

与我有关的另一件事是，由于c ++ 11 size（）是一个“即时”答案O（0），而不是扫描O（n），因此此列表将保留一个整数。如果push和pop都“同时”修改了尺寸计数器，则它们可能会卡住并最终产生不正确的尺寸值。如果list的内部结构使用size的值作为“ is_empty（）”检查，也许是为了优化插入到空列表或弹出最后一个元素，那么它们可能会被愚弄以执行不适当的操作。

std :: list可以用于简单的无锁队列吗？

2 个答案: