Связывание pthread отключает реализацию shared_ptr без блокировки

Название в значительной степени передает всю необходимую информацию, но вот минимальное воспроизведение:

#include <atomic>
#include <cstdio>
#include <memory>

int main() {
    auto ptr = std::make_shared<int>(0);
    bool is_lockless = std::atomic_is_lock_free(&ptr);
    printf("shared_ptr is lockless: %d\n", is_lockless);
}

Компиляция со следующими параметрами компилятора дает реализацию shared_ptr без блокировки:

g++ -std=c++11 -march=native main.cpp

Пока это не так:

g++ -std=c++11 -march=native -pthread main.cpp

Версия GCC: 5.3.0 (в Linux, с использованием libstdc++), проверена на нескольких машинах, которые должны иметь необходимые атомарные инструкции для выполнения этой работы.

Есть ли способ заставить реализацию без блокировки (мне нужна версия без блокировки, независимо от производительности)?


c++ shared-ptr c++11 atomic lock-free
person Gustorn    schedule 17.02.2016    source источник

Ответы (2)


arrow_upward
2
arrow_downward

Если вы используете shared_ptr в многопоточном окружении, вам НЕОБХОДИМО иметь блокировки [какого-то рода — они могут быть реализованы как атомарное увеличение и уменьшение, но могут быть места, где требуется «большая» блокировка, чтобы гарантировать отсутствие гонок]. Версия без блокировки работает только тогда, когда есть только один поток. Если вы не используете темы, не связывайтесь с -lpthread.

Я уверен, что есть какой-то хитрый способ убедить компилятор, что вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не используете потоки для ваших общих указателей, но вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО находитесь на хрупкой территории, если вы это сделаете - что произойдет, если shared_ptr будет передан потоку? Вы можете быть в состоянии гарантировать это СЕЙЧАС, но кто-то, вероятно, случайно или намеренно введет его во что-то, что работает в другом потоке, и все это сломается.

person Mats Petersson    schedule 18.02.2016

arrow_upward
11
arrow_downward

Есть две отдельные вещи:

  • Манипуляции со счетчиком ссылок в блоке управления (или аналогичном элементе) обычно реализуются с помощью атомных элементов без блокировки всякий раз, когда это возможно. Это не то, что говорит вам std::atomic_is_lock_free.

    • __shared_ptr в libstdc++ шаблон политики блокировки, поэтому вы можете явно использовать

      template<typename T>
using shared_ptr_unsynchronized = std::__shared_ptr<T, __gnu_cxx::_S_single>;

      если вы знаете, что делаете.

  • std::atomic_is_lock_free сообщает вам, являются ли атомарные функции доступа (std::atomic_{store, load, exchange, compare_exchange} и т. д.) на shared_ptr неблокируемыми. Эти функции используются для одновременного доступа к одному и тому же объекту shared_ptr, и типичные реализации будут использовать мьютекс.
person T.C.    schedule 18.02.2016