5

Допустим, есть класс:

class LockFree 
{
   LockFree(int num) : n(num) {}
   int next() {n += 1; return n;}
private:
   int n;
};

Какие есть стандартные методы организовать lock-free доступ к n? То есть, интересует lock-free (без мьютексов) реализация функции next(), которую можно было бы использовать в многопоточной многоядерной системе.

Было бы круто узнать как о возможностях современного стандарта (вероятно это std::atomic + варианты compare_exchange), так и о самопальных велосипедах, которые можно было бы использовать в plain c.

16
  • @Abyx насколько я понимаю, Стандарт не гарантирует, что тот же std::atomic<int> будет реализован без блокировок, а не через какой-нибудь std::mutex. Требуется дополнительная проверка через is_lock_free
    – αλεχολυτ
    23 фев 2016 в 11:05
  • Классы в plain c... :(
    – Max ZS
    23 фев 2016 в 11:06
  • Выберите один язык. В С++ и C решения будут отличаться.
    – ixSci
    23 фев 2016 в 11:50
  • @ixSci, а почему нельзя в одном ответе привести примеры для двух языков?
    – o2gy
    23 фев 2016 в 13:01
  • 1
    @o2gy, а этот habrahabr.ru/company/ifree/blog/197520 цикл статей читали?
    – avp
    23 фев 2016 в 16:27

2 ответа 2

4

Самый простой метод:

class LockFree 
{
   LockFree(int num) : n(num) {}
   int next() {return ++n;}
private:
   std::atomic<int> n;
};

Это покроет все Ваши нужды в 99% случаев.


а если next() будет вида next() { return n + n^2 + n^3; }

Тогда будет так:

int next()
{
    int oldN = n;
    while(true)
    {
        int newN = oldN + oldN*oldN + oldN*oldN*oldN;
        if(n.compare_exchange_strong(oldN, newN))
            return newN;
    }
}
1
  • Комментарии не предназначены для расширенной дискуссии; разговор перемещен в чат.
    – user177221
    17 мар 2016 в 11:17
1

Больше чтобы не забыть, вариант ответа от ixSci на С:

#include <stdatomic.h>

int next(atomic_int *n)
{
    int oldN = atomic_load(&n);
    while (1)
    {
        int newN = oldN + oldN*oldN + oldN*oldN*oldN;
        if (atomic_compare_exchange_strong(n, &oldN, newN))
        {
            return newN;
        }
    };
}

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.