使用 std::atomic_flag 作为同步机制删除共享状态是否安全

Question

我有一个由两个线程同时使用的共享状态。在某些时候，两个线程都使用共享状态完成；它已经没有用了，必须删除。

问题：使用

std::atomic_flag

作为同步机制来确定哪个线程应该删除共享状态是否安全/可接受/允许？

#include <atomic>
#include <thread>

struct State
{
    std::atomic_flag flag;

    auto eliminate() {
        // Setting the flag signals that a thread is done with the state;
        // the second thread should then also delete the state.
        if (flag.test_and_set())
            delete this;
    }
};

int main()
{
    auto s = new State{};
    auto t1 = std::thread{[=] { s->eliminate(); }};
    auto t2 = std::thread{[=] { s->eliminate(); }};
    t1.join();
    t2.join();
}

---

我知道一旦调用

eliminate

返回，任何一个线程都必须将共享状态视为已删除。

我认为实现是安全的，因为在调用

test_and_set

后不再访问状态成员，但我不确定 C++ 标准是否允许这样的构造。

我的项目有一个这些状态的自定义链接列表，我的目标是防止列表增长失控。如果我给一个线程明确的状态所有权，它还将负责定期执行清理例程。我正在努力避免这种机制。

如果我可以在两个线程都完成后立即删除列表中的节点，那就太好了。

Answer 1

这绝对不安全。

您的标志包含在您要删除的对象内。因此，第二个线程可能会访问已删除的对象，这最多会导致访问冲突错误，最坏的情况会导致未定义行为（UB），可能会再次删除该对象（如果删除将内存归零，则可能是某种调试编译模式）或使用自定义全局分配器）。

想象一下这个模式：

thread1: if (flag.test_and_set())
thread1:     delete this;
// Now any access to this->flag, from this thread or any other thread will be UB because of the delete
thread2: if (flag.test_andset()) // UB