线程安全编译时数组

Question

我需要通过访问/更改给定索引处的数组以及迭代数组的元素来对std::array进行

操作

。

假设数组元素是线程安全对象的shared_ptr。从不同线程操作数组时，是否存在线程安全问题？

Context：如何使下面的线程安全，

#include <array>
#include <memory>

struct SafeQueue
{
    void push(const double d) {};
    bool try_pop(double& d) {};
};

struct Broadcaster
{
    std::array<std::shared_ptr<SafeQueue>, 10> m_queues;
    void broadcast(const double d)
    {
        for(auto p : m_queues)
            if(p) p->push(d);
    }

    bool addQueue(const std::shared_ptr<SafeQueue>& q)
    {
        for(auto& p : m_queues)
            if(!p) 
            {
                p = q;
                return true;
            }
        return false;
    }
};

假设我们从不同的线程调用

broadcast

和

addQueue

。

我想我可以用原子索引来解决这个问题，但我在想是否有更好的方法。

Answer 1

STL 容器（有一些例外）不是线程安全的。

我知道人们普遍不赞成给出可以被解释为个人意见的具体建议，但我认为这个问题值得例外。

我们不应该编写自己的并发代码，就像我们不应该重新发明日期处理和加密处理代码一样，除非我们拥有这些任务所需的特定领域知识。

如果您对项目中的第 3 方代码感到满意，则可以使用这个编写良好、经过充分测试、现代且快速的 C++ 单生产者、单消费者无锁队列，称为 readerwriterqueue。

如果您需要多个生产者和消费者，同一个人已经编写了一个用于 C++ 的工业级无锁队列，称为并发队列。

作为替代方案，微软确实在其并行模式库中提供了一些并发容器，尽管我不知道它们的性能如何。

免责声明： 我与这些无锁队列的作者没有任何关系。我只是在我的项目中使用它，原因与我需要执行 AES 加密时使用 OpenSSL 的原因相同。