Question

我有一个对象Foo，它有一个全局变量，Time currentTime

Foo有两种方法可以从不同的线程调用。

update()
{
    currentTime = currentTime + timeDelay;
}

restart(Time newTime)
{
    currentTime = newTime;
}

我看到重启时的行为，时间正确变化以及currentTime似乎没有重置的其他时间（或者它确实重置但是更新以某种方式将其设置回来。

方法更新大致每隔一秒左右调用一次，而重新启动仅在用户启动重启事件（按下按钮）时发生。我认为这是线程时间问题，欢迎任何有关正在发生的事情的建议或意见。

Answer 1

你肯定有竞争条件。最直接的解决方案是使用锁来保护共享变量currentTime的使用。我在这里使用Boost.Threads互斥类：

class Foo
{
  boost::mutex _access;
  update()
  {
    boost::mutex::scoped_lock lock(_access);
    currentTime = currentTime + timeDelay;
  }

  restart(Time newTime)
  {
    boost::mutex::scoped_lock lock(_access);
    currentTime = newTime;
  }
};

Answer 2

线程1调用update，获取currentTime的副本并将其保存在其线程本地内存中。线程2调用restart，将currentTime设置为newTime。线程2完成。线程1继续，将currentTime重新分配给其线程本地内存中的currentTime（这是重启之前currentTime的旧值）+ timeDelay。线程1现在完成了。

因此您的重启将失败。还有许多其他情况可能会导致意外行为。始终同步在不同线程之间共享的变量，以避免此类问题。

您应该使用其他人建议的互斥锁。

Answer 3

在每个函数中添加一些printfs以创建正在发生的事情的日志。

例如，如果在“currentTime = newTime;”之后立即在另一个线程中执行update（），您会发生什么？ - 或者甚至更糟 - 期间在该行中的作业。

完成后，请查看： http://en.wikipedia.org/wiki/Mutual_exclusion

Answer 4

从两个线程访问相同的变量（正如您所做）需要某种同步。使用互斥锁来保证一次只有一个线程访问该变量，即：

update()
{
    // Lock mutex
    currentTime = currentTime + timeDelay;
    // unlock mutex
}
// Same idea for restart()

问题在于，在没有同步化原语（如互斥锁）的情况下访问同一变量对于线程来说是有问题的。假设update（）读取currentTime，添加，但在它可以存储结果之前，我们切换线程，restart（）就是这样。现在我们切换回update（），它将添加的（现在无效的）结果写回currentTime，覆盖restart（）的工作。 Mutex通过允许您保证操作是原子的来防止这种情况。谷歌的一些教程 - 你需要知道很多其他的东西，比如死锁。

您如何创建/锁定互斥锁取决于您的操作系统/您要使用的库。原生解决方案是* nix系统上的pthreads，Win32上的关键部分。（Win32的pthreads实现）Boost库也有一个线程部分。

Answer 5

在这种情况下，使用互斥锁对我来说太沉重了。我会改用InterlockedExchange和InterlockedAdd。

Answer 6

您正处于竞争状态，因为在进入关键区域时没有锁定且每个都在更新current_time。每个线程都有一个内存，当线程需要从共享内存中获取内容时，它会将其复制到本地内存中。第一步是先获取一个锁，然后清除它的内存，保证变量将从共享内存中加载。现在在关键区域运行，一旦完成解锁关键区域，保证局部变量将被写入共享内存。由于你没有锁，你无法预测会发生什么。

因为current_time变量只有一个键，所以你需要使用互斥锁。另一种类型的锁定是允许多个键的信号量。

Answer 7

如果currentTime实际上是一个全局变量，就像你说的那样，你需要一个全局互斥来保护变量。（PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER或BOOST.call_once构造）

在这种情况下，BOOST.Threads示例是不正确的，因为生活在不同线程中的Foo类的两个实例将具有_access互斥锁的不同实例（我真的不喜欢_prefex！）并将锁定它们自己的实例和不保护currentTime变量。

如果currentTime是实例变量，则BOOST.Threads示例是正确的。

C ++线程问题

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