第3章 线程间共享数据
本章主要内容
- 共享数据带来的问题
- 使用互斥量保护数据
- 数据保护的替代方案
保护共享数据结构的最基本的方式，是使用C++标准库提供的互斥量(mutex)。
清单3.1 使用互斥量保护列表 推荐 使用 lock_guard 不推荐使用 louck（）与 unlouck（）这样的方式
#include <list>
#include <mutex>
#include <algorithm>
std::list<int> some_list; // 1
std::mutex some_mutex; // 2
void add_to_list(int new_value){
std::lock_guard<std::mutex> guard(some_mutex); // 3
some_list.push_back(new_value);
}
bool list_contains(int value_to_find){
std::lock_guard<std::mutex> guard(some_mutex); // 4
return std::find(some_list.begin(),some_list.end(),value_to_find) != some_list.end();
}
这两个函数中对数据的访问是互斥的：list_contains()不可能看到正在被add_to_list()修改的列表。
虽然某些情况下，使用全局变量没问题，但在大多数情况下，互斥量通常会与保护的数据放在同一个类中，而不是定义成全局变量。这是面向对象设计的准则：将其放在一个类中，就可让他们联系在一起，也可对类的功能进行封装，并进行数据保护。在这种情况下，函数add_to_list和list_contains可以作为这个类的成员函数。互斥量和要保护的数据，在类中都需要定义为private成员，这会让访问数据的代码变的清晰，并且容易看出在什么时候对互斥量上锁。当所有成员函数都会在调用时对数据上锁，结束时对数据解锁，那么就保证了数据访问时不变量不被破坏。
当然，也不是总是那么理想，聪明的你一定注意到了：当其中一个成员函数返回的是保护数据的指针或引用时，会破坏对数据的保护。具有访问能力的指针或引用可以访问(并可能修改)被保护的数据，而不会被互斥锁限制。互斥量保护的数据需要对接口的设计相当谨慎，要确保互斥量能锁住任何对保护数据的访问，并且不留后门。