Question

我想使用由其他人开发的库，其中我只有库文件，而不是源代码。我的问题是：图书馆提供了一个具有许多功能的类。类本身不是线程安全的。我想让它的线程安全，我想知道这段代码是否有效

// suppose libobj is the class provided by the library
class my_libobj : public libobj {
   // code
};

Answer 1

这只继承自libobj，根据该类是否设计用于继承（至少有一个virtual析构函数），它可能“工作”，也可能不“工作”。

无论如何，它不会免费为您购买线程安全。最简单的方法是在类中添加互斥锁并在进入关键部分时锁定它们：

class my_obj {
    libobj obj;  // inheritance *might* work too
    boost::mutex mtx;

    void critical_op()
    {
        boost::unique_lock lck(mtx);
        obj.critical_op();
    }
};

（这是一种非常粗糙的设计，只有一个互斥锁;如果你知道各种操作的行为，你可以使它更细粒度。它也不是万无一失的，正如@dribeas所解释的那样。）

Answer 2

改进线程安全 - 和顺便说一下，有一个不同的级别 - 在一个没有设计的库中可能是不可能的，如果你不满足于只是序列化所有调用它，即使这样，如果界面足够糟糕也可能会出现问题 - 例如，请参阅strtok。

Answer 3

如果不知道至少类的实际接口，则无法回答。一般来说，答案是否定的。

从实际的C ++角度来看，如果该类不是为了扩展而设计的，那么每个非虚方法都不会被覆盖，因此你最终会混淆一些线程安全和一些非线程安全的方法。

即使您决定换行（没有继承）并仅在持有锁时强制委派，该方法在所有情况下仍然无效。线程安全不仅需要锁定，还需要一个可以使线程安全的接口。

考虑在STL中的stack实现，只需添加一层锁定（即使每个方法线程安全，你不能保证容器上的线程安全。考虑一些线程向堆栈添加元素两个线程拉信息：

if ( !stack.empty() ) {  // 1
   x = stack.top();      // 2
   stack.pop();          // 3
   // operate on data
}

这里有许多可能出错的事情：当堆栈有一个元素然后顺序输入时，两个线程都可能执行test [1]，在这种情况下，第二个线程将在[2]中失败（或者获得相同的值并在[3]中失败，即使在容器中有多个对象的情况下，两个线程都可以在执行[3]之前执行[1]和[2]，在这种情况下两个线程将使用相同的对象，并且堆栈中的第二个元素将被丢弃而不进行处理......

线程安全需要（在大多数情况下）对API的更改，在上面的示例中，提供bool pop( T& v );的接口实现为：

bool stack::try_pop( T& v ) {     // argument by reference, to provide exception safety
   std::lock<std:mutex> l(m);
   if ( s.empty() ) return false; // someone consumed all data, return failure
   v = s.top();                   // top and pop are executed "atomically"
   s.pop();
   return true;                   // we did consume one datum
}

当然还有其他方法，你可能不会返回失败，而是等待pop操作中的条件，该操作通过使用条件变量或类似的东西保证锁定直到数据准备就绪。 ..

Answer 4

最简单的解决方案是为该库唯一创建一个线程，并且只使用消息队列传递请求和返回参数，从该线程访问该库。

三十部分图书馆的线程安全

4 个答案: