共享内存的进程间同步如何使用CAS或pthread？

Question

我想用这个结构来控制共享内存进程间同步。

struct shmLock {
        std::atomic_uint32_t user_count;
        pthread_mutex_t      mutex;
    };

如果有人使用

shmLock

，当

user_count == 0

时，我会初始化

mutex

，然后我使用CAS来增加

user_count

。
如果有人释放

shmLock

，我会用CAS来减少

user_count

。当

user_count

减少到0时，我会销毁

mutex

。

class myLock {
public:
    myLock(shmLock* lock) : m_lock(lock) {
        uint32_t user_count = m_lock->user_count.load();
        if (user_count == 0) {
            pthread_mutexattr_t mutex_attr{};
            pthread_mutexattr_init(&mutex_attr);
            pthread_mutexattr_setpshared(&mutex_attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
            pthread_mutex_init(&m_lock->mutex, &mutex_attr);
        }
        m_lock->user_count.compare_exchange_strong(user_count, user_count + 1);
        pthread_mutex_lock(&m_lock->mutex);
    }
    ~myLock() {
        pthread_mutex_unlock(&m_lock->mutex);
        uint32_t user_count = m_lock->user_count.load();
        m_lock->user_count.compare_exchange_strong(user_count, user_count - 1);
        if (user_count == 0) {
            pthread_mutex_destroy(&m_lock->mutex);
        }
    }
private:
    shmLock* m_lock;
};

我有三个问题。

1. 我可不可以不用

   user_count

   来控制

   mutex

   的init和destroy，直接每次在构造函数中init，在析构函数中destroy。
2. 如果

   compare_exchange_strong

   失败了，我该怎么办。
3. 我觉得这个方法不好。有没有其他更好的方法来控制共享内存的进程间同步

Answer 1

首先，你的代码中存在多个同步问题。例如，在

myLock

的构造函数中，您将获取用户计数并在 if 语句中检查它。如果安排了另一个流程并在检查后增加或减少了该值怎么办？此外，当您谈论互斥时，您需要考虑获取-释放内存顺序。如果您需要根据用户计数采取行动，请查看 std::shared_ptr 内部的使用计数用法。更具体地说，看一下它的构造函数和析构函数的源代码。

大多数原始线程同步结构与 IPC 不兼容，但您可以参考 IPC 原子 了解有关 IPC 原子的更多信息。