[英]Bug throwing exceptions with std::call_once
我试图从文档页面https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/call_once运行示例,但它没有按预期工作。 它会无限卡住。 我想知道为什么会发生这种情况,或者它是否只是与某些特定编译器版本相关的错误。 这是我用来运行程序https://repl.it/repls/UtterJubilantArchitects
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::once_flag flag1, flag2;
void simple_do_once()
{
std::call_once(flag1, [](){ std::cout << "Simple example: called once\n"; });
}
void may_throw_function(bool do_throw)
{
if (do_throw) {
std::cout << "throw: call_once will retry\n"; // this may appear more than once
throw std::exception();
}
std::cout << "Didn't throw, call_once will not attempt again\n"; // guaranteed once
}
void do_once(bool do_throw)
{
try {
std::call_once(flag2, may_throw_function, do_throw);
}
catch (...) {
}
}
int main()
{
std::thread st1(simple_do_once);
std::thread st2(simple_do_once);
std::thread st3(simple_do_once);
std::thread st4(simple_do_once);
st1.join();
st2.join();
st3.join();
st4.join();
std::thread t1(do_once, true);
std::thread t2(do_once, true);
std::thread t3(do_once, false);
std::thread t4(do_once, true);
t1.join();
t2.join();
t3.join();
t4.join();
}
此行为是一个实现错误。 call_onse(通过 pthread_once)据称使用int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t )* 和int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t )*,以及它们之间的代码,它们不是异常安全的。
一些相关错误的链接: https : //gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi ? id = 66146 、 sourceware.org/ bugzilla / show_bug.cgi ? id = 18435 、 austingroupbugs.net/view.php ? id = 863#c2619
实施细则:
这是来自 gnu.org 的 pthread 实现
int
__pthread_once (pthread_once_t *once_control, void (*init_routine) (void))
{
__memory_barrier ();
if (once_control->__run == 0)
{
__pthread_spin_lock (&once_control->__lock);
if (once_control->__run == 0)
{
init_routine ();
__memory_barrier ();
once_control->__run = 1;
}
__pthread_spin_unlock (&once_control->__lock);
}
return 0;
}
这是来自 g++ 7.4.0 包(ubuntu 18.4.0)的 call_once 实现:(我们有活动的 _GLIBCXX_HAVE_TLS 分支)
/// call_once
template<typename _Callable, typename... _Args>
void
call_once(once_flag& __once, _Callable&& __f, _Args&&... __args)
{
// _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
// 2442. call_once() shouldn't DECAY_COPY()
auto __callable = [&] {
std::__invoke(std::forward<_Callable>(__f),
std::forward<_Args>(__args)...);
};
#ifdef _GLIBCXX_HAVE_TLS
__once_callable = std::__addressof(__callable);
__once_call = []{ (*(decltype(__callable)*)__once_callable)(); };
#else
unique_lock<mutex> __functor_lock(__get_once_mutex());
__once_functor = __callable;
__set_once_functor_lock_ptr(&__functor_lock);
#endif
int __e = __gthread_once(&__once._M_once, &__once_proxy);
#ifndef _GLIBCXX_HAVE_TLS
if (__functor_lock)
__set_once_functor_lock_ptr(0);
#endif
#ifdef __clang_analyzer__
// PR libstdc++/82481
__once_callable = nullptr;
__once_call = nullptr;
#endif
if (__e)
__throw_system_error(__e);
}
__once_proxy 是:
extern "C"
{
void __once_proxy()
{
#ifndef _GLIBCXX_HAVE_TLS
function<void()> __once_call = std::move(__once_functor);
if (unique_lock<mutex>* __lock = __get_once_functor_lock_ptr())
{
// caller is using new ABI and provided lock ptr
__get_once_functor_lock_ptr() = 0;
__lock->unlock();
}
else
__get_once_functor_lock().unlock(); // global lock
#endif
__once_call();
}
}
_GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
} // namespace std
这是 pthread_once 的实现:
struct __pthread_once
{
int __run;
__pthread_spinlock_t __lock;
};
和 __pthread_spinlock_t:
typedef __volatile int __pthread_spinlock_t;
__pthread_spin_lock 是 typedef
void
__spin_lock_solid (spin_lock_t *lock)
{
while (__spin_lock_locked (lock) || ! __spin_try_lock (lock))
/* Yield to another thread (system call). */
__swtch_pri (0);
}
就我个人而言,当互斥锁解锁保护针对异常时,我在这些方面没有看到。 我们在内部有双重检查锁和 Callable 对象的调用。
我认为, noexcept Callable 或带有 lock_guard/unique_lock 的双重检查锁(如果您确定读取变量的原子性),可以用作解决方案。 我遵循了walnut的解决方案,安装了 libc++-dev, libc++abi-dev 并使用编译此代码
clang++ -stdlib=libc++ -lc++abi
它运作良好。
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