如何让两个线程通过指针交换数据？

Question

我想要一个异步线程来编辑对象。 因此，我存储了一个指向该对象的指针。

Data *pointer;

还有一个类型为std::atomic<bool>的标志，用于知道辅助线程是否正在修改指针所指向的对象。 当该标志为true时，主线程将不会影响指针及其基础对象。

std::atomic<bool> modifying;

void Thread()
{
    // wait for jobs
    for(;;)
    {
        // the flag is set to true my the main thread
        // to let this thread start processing
        if(modifying)
        {
            // modify the object the pointer points to,
            // pass the pointer to a function to do so,
            // and so on...

            // the flag to false to tell the main thread
            // that it can read the result from the pointer
            // and prepare it for the next job
            modifying = false;
        }
    }
}

• 如何确保线程安全？

我不能用std::atomic来包装指针，因为从辅助线程中，我需要将指针传递给需要非原子Data*类型作为参数的函数。

• 指针是否需要专门声明为原子的？ 我认为处理器不会在写入单个寄存器时更改线程。 还是我必须使其原子化以防止不必要的编译器优化？
• 如果指针是原子的，则基础对象也是如此吗？ 换句话说，我可以使用从pointer.load()获得的指针来修改对象吗？

感谢您的澄清。

Answer 1

听起来您想要拥有的特权是将对象编辑为互斥对象。 这正是互斥的目的。

通常，假设您有线程A和B，这两个线程都希望更新相同的指针。 例如，当A想要进行编辑时，它将尝试锁定（）互斥量。 如果互斥锁尚未被B锁定，则此操作将成功，并且A可以执行其操作。 如果互斥已经被B锁定，然后将阻止（即，停止执行），直到B释放其对互斥锁 ，此时A将继续做它的东西是正常的。

对于C ++ 11互斥锁的语法的更具体示例，此页面做得很好： http : //en.cppreference.com/w/cpp/thread/mutex

而且，当然，我一般会建议使用pthreads库来解释互斥锁（以及其他线程概念）： https : //computing.llnl.gov/tutorials/pthreads/#Mutexes

就您而言，您的代码可能看起来像这样：

std::mutex editing;

void Thread()
{
    for(;;)
    {
        editing.lock();

        // Do whatever editing you wanted to do here.

        editing.unlock();
    }
}

还应注意std :: mutex类上的try_lock（）函数。 这与lock（）非常相似，不同之处在于，如果互斥锁已被锁定，则它将仅返回false，表明无法获取该锁定，然后继续操作。 如果您希望线程只忘记编辑对象，而如果另一个线程已经在编辑对象，而不是等待另一个线程再进行编辑，则这将很有用。