C ++中单个对象的线程安全容器

Question

是否有一个c ++容器（单个编写器，多个读取器）用于存储始终可读写的单个值（无锁）？ 阅读时，获取过时的版本就可以了。

我想到了这样的事情：

template <class T>
class Container {
    bool active = 0;
    T object[2];
public:
    void writeData(T t)
    {
        object[!active] = t;
        active = !active;
    }
    T readData()
    {
        return object[active];
    }
};

我想到的一个问题：

Read thread reads active = 0
Write thread happens (active = 1)
another Write thread starts and writes to 0
Read thread reads the data which is currently written to

主动的原因不是原子的，但由于它是布尔型的，并且一次仅发生一个写线程，因此两个可能的值都是可以接受的。

Answer 1

这不是一个完整的解决方案，而是如何实现的一个想法：

假设您要存储的值是非原始类型（否则只使用atomic ，请参见http://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/atomic ），那么您可以使用的是atomic<Container*> current_container; 作为指向您对象的中心指针。 而在你的writer每次更新准备新的完全形成Container对象以更新的数据，并在其完成设置current_container指向一个新的对象。

请注意，此方法有一些警告：

• 在writer中，替换后您不能立即删除Container的旧实例，因为某些读者可能仍在使用它。 如果您的容器是动态分配的，那么这可能会很棘手。 您可能希望将std::shared_ptr用于current_container和atomic_exchage作为更改其值的方法（请参阅http://en.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr/atomic ）

• 这种方法将要求编写者为每次更新完全准备一个新版本的Container如果Container很大且其复制成本很高，则这可能会很昂贵

Answer 2

我不知道一个现成的实现。 但是我们正在努力将这种功能纳入C ++标准： http : //www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/p0561r3.html

该论文表明，对于完全线程安全和某种形式的回收，您要解决一个相当复杂的问题。 无论如何，本文中的规范应有助于创建正确的实现。