延遲初始化

Question

假設我有一個原子指針：

std::atomic<void*> mItems; 

，並在功能，當一個線程需要訪問，它首先檢查它，如果它爲null，線程將分配內存它：

void* lItems = std::atomic_load_explicit(&mItems, memory_order_relaxed); 
if(lItems == nullptr) 
{ 
    void* lAllocation = malloc(...); 

    if(!std::atomic_compare_exchange_strong_explicit(
     &mItems, 
     &lItems, 
     lAllocation, 
     memory_order_relaxed, 
     memory_order_relaxed)) 
    { 
     free(lAllocation); 
    } 
} 
    ... 

但如果N線程運行此方法併發看到mItems等於空，然後所有的人都將分配內存和N - 1它們將釋放agian。

我如何用更好的方法編寫類似的方法。

Answer 1

我想你可以使指針成爲你的互斥量，使用一些衆所周知的值（比如全局地址）作爲其他線程已經在分配的標誌。因此，你的值是：NULL - >魔術「分配進行中」指針 - >實際分配。

的代碼會做這樣的事情：

• 加載地址：它會具有以下值之一：
  1. NULL：CAS魔法值
     • 沒有CAS成功嗎？如果是的話，我們正在做分配，每個人都知道它
       • 做的分配，存儲新地址，我們完成（不應該有CAS它，因爲我們已經保證排除與第一個CAS）
     • 沒有，那麼別人在做分配，回到1個
  2. 地址不爲空，但魔法值
     • 所以有人已經在做分配 - 只是等待，直到它的變化，並使用最終值
  3. 既不是NULL也不神奇，所以它已經是一個真正的分配值 - 只是用它

這樣，只有一個線程執行的分配，但你的其他N-1個線程可能是忙等待。這是否真的更好會有所不同...

Answer 2

當我得到它，只要第一個線程執行你的函數就需要這個結構，那麼在啓動任何線程之前如何移動分配？我的意思是，重新排列代碼，以便函數以原子指針作爲參數被調用，並且在調用函數的任何線程都被生成之前分配結構（如果分配失敗，也可以避免創建任何線程）

類似：

std::atomic<void*> mItems; 
void func_that_uses_mItems(); 

int main() 
{ 
    mItems = init_struct(); 
    std::thread t1 { &func_that_uses_mItems }; 
    std::thread t2 { &func_that_uses_mItems }; 


    // ... join with or detach threads ... 

    return(0); 
} 

如果分配失敗拋出一個異常，並沒有線程啓動。