Question

尝试使用函数静态互斥锁使代码线程安全。问题在于，并非所有编译器都以线程安全的方式初始化函数静态变量。

void Initialize()
{
  static Mutex L;   // can't be initialized at compile time because constructor calls CreateMutex()
  L.Lock()
  // call thread unsafe code
  L.Unlock()
}

以下是已经考虑的解决方案：

在全局范围内声明Mutex，以便初始化发生在main（）之前。不幸的是，当存在构造函数调用Initialize（）的全局变量时，这是行不通的，因为在C ++中不能保证初始化全局变量的顺序
使用原子操作

void Initialize() { static volatile uint16_t lock=0; // trivial initialization can happen @ compile time while (AtomicExchange(lock,(uint16_t)1)!=0); // swap lock with 1 and return previous value // call thread unsafe code lock=0; }

这可行，但缺点是忙于等待

使用pthread的编译时初始化程序

pthread_mutex_t锁= PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

不幸的是，这是针对Windows的，我们正在尝试避免使用pthread

欣赏便携式的解决方案。我知道在C ++ 2011中，函数静态初始化是线程安全的，但是我们避免使用C ++ 2011，因为某些嵌入式平台可能没有可靠的C ++ 2011支持。

Answer 1

IMO，解决您的问题的方法是使用一个漂亮的计数器惯用法。这个成语在这里得到很好的描述：https://en.wikibooks.org/wiki/More_C%2B%2B_Idioms/Nifty_Counter。

使用该惯用法std::cout，std::cerr，std::clog流被初始化。唯一的要求是您需要正确计算所创建类型的对齐方式。使用该对齐方式，您需要创建一个全局缓冲区。使用该缓冲区，可以创建具有所需位置类型的实例new运算符。 Boost和Modern C ++（> = C ++ 11）具有(std|boost)::aligned_storage模板类，可为您创建正确对齐的缓冲区。请参考：

现代C ++版本具有alignof运算符，该运算符可用于计算特定类型的对齐方式。在boost中，您需要使用类型特征alignment_of：https://www.boost.org/doc/libs/1_69_0/libs/type_traits/doc/html/boost_typetraits/reference/alignment_of.html。 alignment_of类型特征也是现代C ++中STL的一部分，但是在这种特殊情况下，alignof运算符更易于使用。

如何以线程安全的方式初始化C ++全局互斥锁

1 个答案: