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C++ 原子列表容器

coder 2024-02-11 原文

我正在研究 std::atomic 但我认为我没有完全理解这个概念。我想知道为什么没有原子容器。所以我玩了一下。首先，我尝试了以下操作:

std::atomic<std::list<int> > atomicList;

但是正如其他一些人已经指出的那样，这是行不通的，因为构造函数是 noexcept。所以我创建了一些 hack:

template<class T>
class MyList
{
public:
    //Make sure that no exception is thrown
    MyList() noexcept
        try: l()
    {}catch(...) {}

    void push_back(const T &t) { l.push_back(t); }

    void pop_front() { l.pop_front(); }

    size_t size() const { return l.size(); }

private:
    list<T> l;

};

atomic<MyList<int> > atomicList;

现在我使用它，但我发现它不能正常工作，并且出现段错误。

有人可以解释为什么不能以这种方式创建原子列表吗？

编辑:如果有人想看看我的测试程序的真实情况以便更好地理解:

#include <list>
#include <thread>
#include <sys/time.h>
#include <iostream>
#include <atomic>

using namespace std;

template<class T>
class MyList
{

public:
    MyList() noexcept
        try: l()
    {}catch(...) {}

    void push_back(const T &t) { l.push_back(t); }

    void pop_front() { l.pop_front(); }

    size_t size() const { return l.size(); }

private:
    list<T> l;

};

atomic<MyList<int> > l;

void work()
{
    for(unsigned int i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        //Called operator()
        ((MyList<int>&)l).push_back(i);
        ((MyList<int>&)l).push_back(((MyList<int>&)l).size());
        ((MyList<int>&)l).pop_front();
    }
}

int main(int argc, char *args[])
{
    struct timeval time1;
    struct timeval time2;
    gettimeofday(&time1, 0);
    thread t1(work);
    thread t2(work);
    thread t3(work);
    thread t4(work);
    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    t4.join();
    gettimeofday(&time2, 0);
    cout<<((time2.tv_sec-time1.tv_sec)+double(time2.tv_usec-time1.tv_usec)/1000000)<<endl;
}

最佳答案

第一个也是最重要的问题:这不可能行得通。您需要围绕成员函数的执行进行同步，而不是围绕检索列表进行同步。 std::atomic甚至不符合您的需求。

关于您尝试的实现，转换 atomic<T>至 T&不能做任何合理的事情。

即使有意义，这样的转换也会完全忘记对象的原子性，因此您对引用所做的任何操作都不是原子操作。

关于C++ 原子列表容器，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30863032/

容器ampcodeMyListltc++liststlcontainersatomic

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