互斥體+原子是否需要使此代碼線程安全，或者足夠互斥？

Question

我有一些懷疑，這些mutexes足以確保下面的代碼示例的線程安全性，或者如果需要原子。總之問題是：idxActive會使得這個代碼線程不安全嗎？或者，即使原子線程不安全的代碼？ :( 如果是重要的，我在32位x86，Linux上，GCC 4.6。當然，我推測，32位或64位是沒有差異，但如果有任何差異，我想知道32和64之間的位。

#include <memory> 
#include <boost/thread/thread.hpp> 
#include <string> 
#include <vector> 
#include <atomic> 
#include <boost/thread/mutex.hpp> 
using namespace std; 
using namespace boost; 
static const int N_DATA=2; 
class Logger 
{ 
    vector<string> data[N_DATA]; 
    atomic<int> idxActive; 
    mutex addMutex; 
    mutex printMutex; 
public: 
    Logger() 
    { 
     idxActive=0; 
     for (auto& elem: data) 
      elem.reserve(1024); 
    } 
private: 
    void switchDataUsed() 
    { 
     mutex::scoped_lock sl(addMutex); 
     idxActive.store((idxActive.load()+1)%N_DATA); 
    } 
public: 
    void addLog(const string& str) 
    { 
     mutex::scoped_lock sl(addMutex); 
     data[idxActive.load()].push_back(str); 
    } 
    void printCurrent() 
    { 
     mutex::scoped_lock sl(printMutex); 
     switchDataUsed(); 
     auto idxOld=(idxActive.load()+N_DATA-1)%N_DATA; //modulo -1 
     for (auto& elem:data[idxOld]) 
      cout<<elem<<endl; 
     data[idxOld].clear(); 
    } 
}; 
int main() 
{ 
    Logger log; 
    log.addLog(string("Hi")); 
    log.addLog(string("world")); 
    log.printCurrent(); 
    log.addLog(string("Hi")); 
    log.addLog(string("again")); 
    log.printCurrent(); 
    return 0; 
} 

Answer 1

你並不需要使用原子變量，如果所有訪問這些變量由一個互斥保護。您的代碼就是這種情況，因爲所有公共成員函數在輸入時鎖定了addMutex。因此addIndex可以是一個普通的int，一切都會正常工作。互斥鎖定和解鎖確保正確的值對其他線程以正確的順序可見。

std::atomic<>允許外部一個互斥鎖的保護併發訪問，確保線程看到變量的正確的價值觀，甚至併發修改的面貌。如果您堅持默認的內存排序，它還可以確保每個線程讀取變量值最新的。 std::atomic<>可以用來編寫線程安全的算法不互斥，但如果所有的訪問都是由同一個互斥保護不是必需的。

重要更新：

我只注意到你正在使用互斥：一個用於addLog，一個用於printCurrent。在這種情況下，你做需要idxActive是原子，因爲單獨互斥不提供他們之間的同步。

Answer 2

atomic是沒有直接關係的線程安全這只是確保了它的操作正是它說：。原子即使你所有的操作都是原子代碼不一定是線程安全的

在你的情況下，代碼應該是安全的，一次只能有一個線程可以輸入printCurrent()當這個函數被執行時，其他線程可以調用addLog()（但也只有一個在tim E）。取決於switchCurrent是否已被執行，這些條目將使其進入當前日誌，或者它們不會但在迭代它時不會輸入任何內容。每次只有1個線程可以輸入addLog，它與switchCurrent共享其互斥量，因此它們不能同時執行。

這會是這樣的，即使你做 idxActive一個簡單的INT MH，C++的內存模型只與單線程代碼交易 - 所以我也不太清楚，如果理論上可以打破它。我認爲如果你讓idxActive變得不穩定（基本上根本不允許任何加載/存儲優化），那麼對於所有實際的目的它都可以。或者，您可以從switchCurrent中刪除互斥鎖，但您需要保持原子的idxActive。

作爲改善我先給switchCurrent返回舊指數，而不是重新計算它的。