线程安全C/C++

http://blog.csdn.net/huangxy10/article/details/8068653

 

线程安全C/C++       

分类：            操作系统 2012-10-13 23:42 728人阅读 评论(0) 收藏 举报

多线程 thread fun object compiler 编程

对于多线程编程，很多人概念不清，写代码的时候要么是处处加锁，影响性能不说，还容易莫名其妙的死锁，还有人对多线程敬而远之。

所以学习多线程编程最重要的不是学习API,而是理解什么才是多线程安全的代码

从例子说起

#include < windows.h >
#include < process.h >

long global1 = 0 ;
volatile long global2 = 0 ;

class MyClass
{
public :
    MyClass() : m( 0 )
    {
        ++ m;
    }

    int fun( int v)
    {
        return m + v; // -----------9
    }

    void set ( int v)
    {
        m = v;   // -------------10
    }
    int m;
};

MyClass global_object; // -------------8

unsigned int __stdcall thread_fun1( void * param)
{
    static int static2 = 0 ;
    static MyClass static_object; // --------6
    int local1 = 0 ;
   
    ++ local1;     // -------1
    ++ static2;    // -------2
    ++ global1;    // -------3
    ++ global2;    // -------4
    InterlockedIncrement( & global1); // --------5

    local1 = global_object.fun(local1); // ----------7

    global_object. set (local1); // ---------------11

    return 0 ;
}


unsigned int __stdcall thread_fun2( void * param)
{
    ++ global1;    // -------3
    ++ global2;    // -------4
    InterlockedIncrement( & global1); // --------5

    global_object. set ( 1 ); // -----------11
    return 0 ;
}


int main()
{
    HANDLE thread1 = (HANDLE)_beginthreadex( 0 , 0 , & thread_fun1, 0 , 0 , 0 ); // thread 1
    HANDLE thread2 = (HANDLE)_beginthreadex( 0 , 0 , & thread_fun1, 0 , 0 , 0 ); // thread 2
    HANDLE thread3 = (HANDLE)_beginthreadex( 0 , 0 , & thread_fun2, 0 , 0 , 0 ); // thread 3
   
    WaitForSingleObject(thread1,INFINITE);
    WaitForSingleObject(thread2,INFINITE);
    WaitForSingleObject(thread3,INFINITE);
   
    return 0 ;
}

1.局部变量局部使用是安全的
为什么?因为每个thread 都有自己的运行堆栈，而局部变量是生存在堆栈中,大家不干扰。
所以代码1
int local1;
++local1;
是安全的

2.全局原生变量多线程读写是不安全的
全局变量是在堆(heap)中
long global1 = 0;
++global2;
++这个操作其实分为两部，一个是读，另外一个是写
mov         ecx,global
add         ecx,1
mov         global,ecx
所以代码3处是不安全的

3.函数静态变量多线程读写也是不安全的
道理同2
所以代码2处也是不安全的

4.volatile能保证全局整形变量是多线程安全的么
不能。
volatile仅仅是告诫compiler不要对这个变量作优化，每次都要从memory取数值，而不是从register
所以代码4也不是安全

5.InterlockedIncrement保证整型变量自增的原子性
所以代码5是安全的

6.function static object的初始化是多线程安全的么
不是。
著名的Meyer Singleton其实不是线程安全的
Object & getInstance()
{
     static Object o;
     return o;
}
可能会造成多次初始化对象
所以代码6处是不安全的

7.在32机器上，4字节整形一次assign是原子的
比如
i =10; //thread1
i=4; //thread2
不会导致i的值处于未知状态,要么是10要么是4


写好多线程安全的法宝就是封装，使数据有保护的被访问到
安全性：

局部变量>成员变量>全局变量

转自http://www.cppblog.com/ivenher/articles/15815.html