是否可以在C ++中关闭线程安全性？

Question

我正在构建IO密集型分布式系统，并且我计划使进程无状态，以便提供单个线程但可扩展的运行时。我使用libuv在C语言中启动了该项目，并且效果很好，并且效果很好。但是，由于C需要大量样板代码，因此开发需要花费大量时间。

因此，我正在评估C ++作为替代方案，但是，我还没有找到选择退出诸如std::shared_ptr之类的线程安全结构的任何方法。在clang或gcc中，是否有任何方法可以禁止对标准库结构的原子访问，以使单线程进程没有互斥/原子开销？

Answer 1

标准库线程安全性：Libstdc ++

正如Florian所说，libstdc ++的引用计数的线程安全性取决于程序是否链接到libpthread，以便单线程程序（或更具体地说，未链接到libpthread的程序）自动禁用线程安全性。 。 Libstdc ++在shared_ptr，旧的写时复制std::string和std::locale初始化中使用引用计数。有几种方法可以强制其不使用非线程安全的引用计数：

• 避免任何libpthread依赖性，以便libstdc ++代码将自动使用单线程模式。
• 使用--disable-thread=single重建GCC，以便即使程序链接到libpthread，重建的libstdc ++默认情况下也使用单线程模式。
• 使用libstdc ++的shared_ptr实现的非标准属性来强制进行非原子引用计数，即使GCC并非以单线程模式构建且程序已链接到libpthread，请参见https://stackoverflow.com/a/15141844/981959怎么做。这不会影响语言环境和COW字符串中引用计数的其他用途。

标准库线程安全：Libc ++

对于libc ++，我认为您需要重建库，并将-DLIBCXX_ENABLE_THREADS=OFF选项传递给CMake。这将全局禁用所有线程安全性。使用该库时，您无法更改该属性，该属性在构建libc ++时已修复。

核心语言线程安全性：GCC和Clang

您可以使用-fno-threadsafe-statics选项来禁用局部静态变量的线程安全初始化。除非使用该选项，否则将自动添加用于使本地静态线程安全初始化的代码，并且该代码与程序是否链接到libpthread无关。

Answer 2

如果该流程未与libstdc++链接，则std::shared_ptr的{​​{1}}实现会自动禁用原子指令。您可以使用libpthread进行检查。

ldd的典型构建是与libuv链接的，因此，您将需要一个不这样做的库构建（如果可能的话）。

Answer 3

一种方法可能是采用c ++ 11之前的标准，其中stl和语言明显不是线程安全的。

或者，如果提供的shared_ptr冒犯了您那么多，请不要使用它。 “旧” stl的其余大部分都不依赖于它，也没有提供任何线程安全性。您显然不想看std :: async和朋友。

关于线程内行为的唯一其他发现是静态函数变量（即单例）和内存管理器（malloc），尽管很难避免。