c++ - 堆栈上的比赛条件

我有简单的类Hello，我试图在其他线程上调用成员函数say_hello。我创建了两个不同的实现hellos_in_stack和hellos_in_heap。 hellos_in_heap可以按预期工作，但是hellos_on_stack在成员变量_i上具有竞争条件。如何使用mutex避免在堆栈上使用它？

#include <thread>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <mutex>

std::mutex mu;

class Hello
{
  int _i;
public:
  Hello()
  {
      std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);
      _i = 0;
  }
  ~Hello(){
  }
  void say_hello()
  {
      std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);
      std::cout << "say_hello from thread " << ++_i << " " <<this << " " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
  }
};

void hellos_in_stack()
{
    std::vector<std::thread> threads;
    for(int i = 0; i < 4; ++i)
    {
        Hello h;
        threads.push_back(std::thread(&Hello::say_hello, &h));
    }

    for(auto& thread : threads){
        thread.join();
    }
}


void hellos_in_heap()
{
    std::vector<std::thread> threads;
    std::vector<Hello *> hellos;
    Hello *h = nullptr;
    for(int i = 0; i < 4; ++i)
    {
        h = new Hello();
        hellos.push_back(h);
        threads.push_back(std::thread(&Hello::say_hello, h));
    }

    for(auto& thread : threads){
        thread.join();
    }

    for(auto hello : hellos){
        delete hello;
    }
}

int main()
{
    hellos_in_stack();
    hellos_in_heap();
    return 0;
}

最佳答案

让我们先描述比赛条件...
Hello h;行在主线程的堆栈上构造h。一旦for循环继续创建下一个线程，h将被销毁，并创建另一个Hello-可能但不能保证与先前的h位于相同的地址。
h必须在运行其say_hello方法的线程的生命周期内保持有效。

一种解决方案是在新线程的堆栈上创建h。可以这样完成:

std::vector<std::thread> threads;
for (int i = 0; i < 4; ++i)
{
    threads.emplace_back([]() {
        Hello h;
        h.say_hello();
    });
}

如果仍然需要从主线程访问h实例，则另一种选择是将它们存储在容器中。

std::vector<std::thread> threads;
std::list<Hello> hellos;
for (int i = 0; i < 4; ++i)
{
    hellos.emplace_back();
    threads.emplace_back(&Hello::say_hello, &hellos.back());
}

使用容器，我们引入了更多的复杂性。现在，必须注意确保我们以安全的方式使用容器本身。在这种情况下，使用std::list代替std::vector，因为在emplace_back上调用push_back/std::vector可能会导致其调整缓冲区大小。这将在正在运行的线程下销毁Hello实例!

运行示例:https://ideone.com/F7STsf

关于c++ - 堆栈上的比赛条件，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/50061363/