stl空间配置器线程安全难点补充,stl安全难题

线程安全题材概述

何以会有线程安全题材?

  认真学过操作系统的同桌应该都明白3个标题。

  first–进度是系统能源分配和调度的着力单位,是操作系统结构的根底,是叁个主次的周转实体,同时也是三个程序执行中线程的器皿

  seconed–进度中作为财富分配基本单位,管理着全体线程共享资源:代码段,数据段,堆,部分共享区(IPC中的共享内部存款和储蓄器等)。。栈则是线程私有的。

因此,由此就有:借使我们的数量存放地点处于数据段,堆那五个地点,那么就会有线程安全难点:

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 static int * arr = new int(4);     //arr作为全局变量存在于数据段,new申请所得空间存在于堆上。
 4 
 5 void testThreadSafe(int arg)
 6 {
 7     *arr = arg;
 8 }
 9 
10 int main()
11 {
12     int arg;
13     cin >> arg;
14     testThreadSafe(arg);
15     cout << (*arr)<<endl;
16     return 0;
17 }

  做个简易解析,假如进度同时运维到了第⑩行,因为程序执行的细微粒度是特别仔细的cpu指令而不是1个代码语句。

由此或许A线程和B线程同时施行修改*arr = arg;,不过五个线程中cin>>arg输入的值不同,那么就不符合规律。

多少个线程各自执行到15行时,显示的结果是平等的(因为线程共享该区域),但他们本来却不应当相同。

那正是线程安全难点。

消除方案,互斥锁使用

着力代码给出:

文件Alloc.h中部分代码

#pragma once

#include "Config.h"
#include "Trace.h"

#include "Threads.h"

#ifdef __STL_THREADS
#define __NODE_ALLOCATOR_THREADS true  //用于二级空间配置器翻非类型模板参数

#define __NODE_ALLOCATOR_LOCK \
        { if (threads) _S_node_allocator_lock._M_acquire_lock(); }
#define __NODE_ALLOCATOR_UNLOCK \
        { if (threads) _S_node_allocator_lock._M_release_lock(); }
#else
//  Thread-unsafe
#   define __NODE_ALLOCATOR_LOCK
#   define __NODE_ALLOCATOR_UNLOCK
#   define __NODE_ALLOCATOR_THREADS false
#endif




# ifdef __STL_THREADS
    static _STL_mutex_lock _S_node_allocator_lock;
# endif

template <bool threads, int inst>
class __DefaultAllocTemplate 
{

class _Lock;
    friend class _Lock;
    class _Lock {
        public:
            _Lock() 
            {
                __TRACE("锁保护\n");
             __NODE_ALLOCATOR_LOCK;
             }
            ~_Lock()
            {
                __TRACE("锁撤销\n");
             __NODE_ALLOCATOR_UNLOCK; 
             }
    };
static void* Allocate(size_t n)
    {
        void * ret = 0;
        __TRACE("二级空间配置器申请n = %u\n",n);
        if(n>_MAX_BYTES)
            ret = MallocAlloc::Allocate(n);

        _Obj* volatile * __my_free_list = _freeList + _FreeListIndex(n);

        //利用RAII(资源获取即初始化原则)进行封装,保证 即使内部抛出异常,依旧执行解锁操作
#ifdef __STL_THREADS
          _Lock __lock_instance;
#endif
        _Obj* __result = *__my_free_list;

        if (__result == 0)
            ret = _Refill(RoundUp(n));
        else
        {
            *__my_free_list = __result -> _freeListLink;
            ret = __result;
        }
        return ret;
    }

    static void Deallocate(void* p, size_t n)
    {
        if(!p)
        {
            return;
        }
        __TRACE("二级空间配置器删除p = %p,n = %d\n",p,n);
        if (n > (size_t) _MAX_BYTES)
            MallocAlloc::Deallocate(p, n);
        else
        {
            _Obj* volatile*  __my_free_list = _freeList + _FreeListIndex(n);
            _Obj* q = (_Obj*)p;

#ifdef __STL_THREADS
            //进行资源归还自由链表时的锁操作。
              _Lock __lock_instance;
#endif
            q -> _freeListLink = *__my_free_list;
            *__my_free_list = q;
        }
    }

 

文件Threads.h

#pragma once 

#if defined(__STL_PTHREADS)
#include <pthread.h>
#endif

#include "Config.h"

__STLBEGIN

struct _STL_mutex_lock
{

#if defined(__STL_PTHREADS)
  pthread_mutex_t _M_lock;
  void _M_initialize()   { pthread_mutex_init(&_M_lock, NULL); }
  void _M_acquire_lock() { pthread_mutex_lock(&_M_lock); }
  void _M_release_lock() { pthread_mutex_unlock(&_M_lock); }
#else /* No threads */
  void _M_initialize()   {}
  void _M_acquire_lock() {}
  void _M_release_lock() {}
#endif
};

__STLEND

简不难单测试结果

图片 1

当中TRACE打印的“锁爱护”,“锁撤废”
部分就是二级空间配置器财富分配时锁机制的维护完毕了。

  其应用了C++的RAII(财富获取即早先化方案)  

  同时利用C++对象天性,退出职能域即执行析构函数,将解锁封装,巧妙的幸免了死锁难题的产生

 

死锁:不难明了就是,因为有个别线程锁定能源实行访问时,因为13分等原因退出执行,然而没来的及解锁,致使别的线程都无法访问共享能源的景观便是死锁。更密切的表明请找google叔。

 

最后,表达的是,实际的STL源码中因为急需考虑平台,系统包容性等题材,对于锁的选取通过宏编译技术,有比较长的一段代码,我那里只是取出了立时linux平台可用代码放在了温馨的Threads.h

 

更详尽代码请关切个体另一博客:http://www.cnblogs.com/lang5230/p/5556611.html

要么github获取更新中的代码:https://github.com/langya0/llhProjectFile/tree/master/STL

http://www.bkjia.com/cjjc/1133419.htmlwww.bkjia.comtruehttp://www.bkjia.com/cjjc/1133419.htmlTechArticlestl空间配置器线程安全问题补充,stl安全问题 摘要
在上一篇博客《STL空间配置器那一点事》不难介绍了空中配置器的宗旨实现两级空中配置…

缓解方案,互斥锁使用

主导代码给出:

文件Alloc.h中有的代码

#pragma once

#include "Config.h"
#include "Trace.h"

#include "Threads.h"

#ifdef __STL_THREADS
#define __NODE_ALLOCATOR_THREADS true  //用于二级空间配置器翻非类型模板参数

#define __NODE_ALLOCATOR_LOCK \
        { if (threads) _S_node_allocator_lock._M_acquire_lock(); }
#define __NODE_ALLOCATOR_UNLOCK \
        { if (threads) _S_node_allocator_lock._M_release_lock(); }
#else
//  Thread-unsafe
#   define __NODE_ALLOCATOR_LOCK
#   define __NODE_ALLOCATOR_UNLOCK
#   define __NODE_ALLOCATOR_THREADS false
#endif




# ifdef __STL_THREADS
    static _STL_mutex_lock _S_node_allocator_lock;
# endif

template <bool threads, int inst>
class __DefaultAllocTemplate 
{

class _Lock;
    friend class _Lock;
    class _Lock {
        public:
            _Lock() 
            {
                __TRACE("锁保护\n");
             __NODE_ALLOCATOR_LOCK;
             }
            ~_Lock()
            {
                __TRACE("锁撤销\n");
             __NODE_ALLOCATOR_UNLOCK; 
             }
    };
static void* Allocate(size_t n)
    {
        void * ret = 0;
        __TRACE("二级空间配置器申请n = %u\n",n);
        if(n>_MAX_BYTES)
            ret = MallocAlloc::Allocate(n);

        _Obj* volatile * __my_free_list = _freeList + _FreeListIndex(n);

        //利用RAII(资源获取即初始化原则)进行封装,保证 即使内部抛出异常,依旧执行解锁操作
#ifdef __STL_THREADS
          _Lock __lock_instance;
#endif
        _Obj* __result = *__my_free_list;

        if (__result == 0)
            ret = _Refill(RoundUp(n));
        else
        {
            *__my_free_list = __result -> _freeListLink;
            ret = __result;
        }
        return ret;
    }

    static void Deallocate(void* p, size_t n)
    {
        if(!p)
        {
            return;
        }
        __TRACE("二级空间配置器删除p = %p,n = %d\n",p,n);
        if (n > (size_t) _MAX_BYTES)
            MallocAlloc::Deallocate(p, n);
        else
        {
            _Obj* volatile*  __my_free_list = _freeList + _FreeListIndex(n);
            _Obj* q = (_Obj*)p;

#ifdef __STL_THREADS
            //进行资源归还自由链表时的锁操作。
              _Lock __lock_instance;
#endif
            q -> _freeListLink = *__my_free_list;
            *__my_free_list = q;
        }
    }

 

文件Threads.h

#pragma once 

#if defined(__STL_PTHREADS)
#include <pthread.h>
#endif

#include "Config.h"

__STLBEGIN

struct _STL_mutex_lock
{

#if defined(__STL_PTHREADS)
  pthread_mutex_t _M_lock;
  void _M_initialize()   { pthread_mutex_init(&_M_lock, NULL); }
  void _M_acquire_lock() { pthread_mutex_lock(&_M_lock); }
  void _M_release_lock() { pthread_mutex_unlock(&_M_lock); }
#else /* No threads */
  void _M_initialize()   {}
  void _M_acquire_lock() {}
  void _M_release_lock() {}
#endif
};

__STLEND

简简单单测试结果

图片 2

个中TRACE打印的“锁体贴”,“锁撤消”
部分就是二级空间配置器能源分配时锁机制的掩护达成了。

  其行使了C++的RAII(财富得到即初步化方案)  

  同时选用C++对象性子,退出职能域即执行析构函数,将解锁封装,巧妙的制止了死锁难点的发生

 

死锁:简单领悟正是,因为某些线程锁定财富实行走访时,因为极度等原因退出执行,不过没来的及解锁,致使其他线程都无法访问共享能源的光景便是死锁。更周详的表达请找google叔。

 

最后,表明的是,实际的STL源码中因为要求考虑平台,系统包容性等题材,对于锁的应用通过宏编写翻译技术,有相比较长的一段代码,作者那里只是取出了当下linux平台可用代码放在了温馨的Threads.h

 

更详尽代码请关心个体另一博客:http://www.cnblogs.com/lang5230/p/5556611.html

抑或github获取更新中的代码:https://github.com/langya0/llhProjectFile/tree/master/STL

stl空间配置器线程安全题材补充,stl安全难点

STL中线程安全难点的留存  

STL中,一流空间配置器简单封装malloc,free同时引入sethandler机制。而malloc,free作为最基本的系统调用是线程安全的,
因而难点就在二级空间配置器的实现部分了。

  各位还记得二级配置器内部结构定义吧。

template <bool threads, int inst>
class __DefaultAllocTemplate 
{
//...
protected:

//桶结构,保存链表
    static _Obj* _freeList[_NFREELISTS]; 
//.....
};

此处的着力结构,保存自由链表的指针数组便是各静态数据,留存于数据段,于是就有了线程安全题材。

STL中线程安全题材的存在  

STL中,拔尖空间配置器简单封装malloc,free同时引入sethandler机制。而malloc,free作为最宗旨的种类调用是线程安全的,
故此难点就在二级空间配置器的贯彻部分了。

  各位还记得二级配置器内部结构定义吧。

template <bool threads, int inst>
class __DefaultAllocTemplate 
{
//...
protected:

//桶结构,保存链表
    static _Obj* _freeList[_NFREELISTS]; 
//.....
};

那里的中央结构,保存自由链表的指针数组便是各静态数据,存在于数据段,于是就有了线程安全题材。

摘要

在上一篇博客《STL空间配置器那一点事》不难介绍了上空配置器的主干落到实处

两级空中配置器处理,拔尖相关细节难点,同时回顾描述了STL各组件之间的涉嫌以及规划到的设计情势等。

在终极,又关于STL空间安插的效用以及空间释放时机做了简易的探索。

摘要

在上一篇博客《STL空间配置器那点事》不难介绍了空中配置器的着力落实

两级空中配置器处理,一流相关细节难题,同时回顾描述了STL各组件之间的关系以及规划到的设计格局等。

在最终,又关于STL空间布置的频率以及空间释放时机做了简单的探索。

线程安全题材的化解方案之一:

linux环境,互斥锁

win环境,临界区(临界财富访问难点)

 

  对于STL的二级空间配置器中,线程安全问题的绝无仅有设有也正是对于已协会的任意链表的造访了(也正是Allocate和Deallocate了):
四个线程同时向空中配置器申请内部存款和储蓄器块(ps,A未形成取出该节点并将表指针指向下2个节点时,B线程来了。于是四个线程同时获得一块内部存款和储蓄器);

图片 3

//////A执行玩1,尚未执行2,B就来申请空间。最后八个线程都修改数组中指针指向y,且共同拥有x

多个线程同时向空中配置器释放内部存款和储蓄器块;

  图片 4

////a释放执行1而尚今后得及执行2,于是乎,在1。5的景色系,b释放,进入。于是,最后结出,a块,b块都指向了x,可是数组中指针只是指向了新生涂改他的值,于是就有了内存泄漏。

 

线程安全题材的缓解方案之一:

linux环境,互斥锁

win环境,临界区(临界能源访问难题)

 

  对于STL的二级空间配置器中,线程安全题材的绝无仅有设有也即是对此已集体的轻易链表的访问了(也正是Allocate和Deallocate了):
三个线程同时向空中配置器申请内存块(ps,A未到位取出该节点并将表指针指向下3个节点时,B线程来了。于是五个线程同时取得一块内部存储器);

图片 5

//////A执行玩1,尚未执行2,B就来报名空间。最终多少个线程都修改数组中指针指向y,且共同拥有x

八个线程同时向空中配置器释放内部存款和储蓄器块;

  图片 6

////a释放执行1而从未来得及执行2,于是乎,在1。5的场所系,b释放,进入。于是,最终结果,a块,b块都指向了x,可是数组中指针只是指向了后来涂改他的值,于是就有了内部存储器泄漏。

 

线程安全难题概述

缘何会有线程安全题材?

  认真学过操作系统的同室应该都晓得多个题材。

  first–进度是系统财富分配和调度的基本单位,是操作系统结构的底子,是三个主次的周转实体,同时也是一个程序执行中线程的器皿

  seconed–进度中作为财富分配基本单位,管理着全体线程共享财富:代码段,数据段,堆,部分共享区(IPC中的共享内存等)。。栈则是线程私有的。

所以,因此就有:假设我们的数码存放地方处于数据段,堆这八个地点,那么就会有线程安全难点:

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 static int * arr = new int(4);     //arr作为全局变量存在于数据段,new申请所得空间存在于堆上。
 4 
 5 void testThreadSafe(int arg)
 6 {
 7     *arr = arg;
 8 }
 9 
10 int main()
11 {
12     int arg;
13     cin >> arg;
14     testThreadSafe(arg);
15     cout << (*arr)<<endl;
16     return 0;
17 }

  做个简易解析,假若进度同时运维到了第八行,因为程序执行的小小粒度是更进一步仔细的cpu指令而不是叁个代码语句。

因而也许A线程和B线程同时履行修改*arr =
arg;,可是四个线程中cin>>arg输入的值不等同,那么就有失水准。

两个线程各自执行到15行时,显示的结果是一致的(因为线程共享该区域),但他俩当然却不应当相同。

这正是线程安全难点。