C 并发访问和无堆对象

这个问题可能是这个问题的一个子问题

另一个问题有待设计，这个问题更具体

struct ds
{
   int x,y,z;       
   pthread_mutex_t mutex;
};

我需要一个确定性的解决方案，通过它我可以同时访问1个ds类型的对象并释放它

限制：

可以将互斥体设为指针，但不能将其从对象中取出

真正的问题是：

持有锁无法释放内存，因为锁占用的内存也会丢失

我读过很多关于参考文献计数的论文和文章，但每一篇都在ds外有一把锁。我想要一个解决方案，可以在ds中保留锁或对锁的引用。

既然你说“互斥体可以是指针”，你可以这样做：

struct ds { pthread_mutex_t * mutex; /* ... */ };

struct ds * create_ds()
{
    struct ds * p = calloc(1, sizeof(struct ds));
    pthread_mutex_t * q = malloc(sizeof(pthread_mutex_t));
    pthread_mutex_init(q, NULL);
    ds->mutex = q;
    return p;
}

void free_ds(struct ds * p)
{
    pthread_mutex_t * q = p->mutex;
    pthread_mutex_lock(q);
    free(p);
    pthread_mutex_unlock(q);
    pthread_mutex_destroy(q);
    free(q);
}

不过，在我看来，销毁对象并不真正符合并发访问/同步习惯用法。如果你破坏了一些东西，它就不在了，所以所有的线程都会受到影响。线程如何知道给定的

ds

指针是否仍然指向有效的对象

相反，您可能应该在某个地方有一个

ds

对象的集合，对该集合的插入/擦除访问应该有自己的、独立的、集合范围的互斥体。每当线程想要获取对集合中某个对象的引用时，它都应该在互斥体的保护下进行，并且集合应该知道谁当前持有引用。

既然您说“互斥体可以是指针”，您可以这样做：

struct ds { pthread_mutex_t * mutex; /* ... */ };

struct ds * create_ds()
{
    struct ds * p = calloc(1, sizeof(struct ds));
    pthread_mutex_t * q = malloc(sizeof(pthread_mutex_t));
    pthread_mutex_init(q, NULL);
    ds->mutex = q;
    return p;
}

void free_ds(struct ds * p)
{
    pthread_mutex_t * q = p->mutex;
    pthread_mutex_lock(q);
    free(p);
    pthread_mutex_unlock(q);
    pthread_mutex_destroy(q);
    free(q);
}

不过，在我看来，销毁对象并不真正符合并发访问/同步习惯用法。如果你破坏了一些东西，它就不在了，所以所有的线程都会受到影响。线程如何知道给定的

ds

指针是否仍然指向有效的对象

---

相反，您可能应该在某个地方有一个

ds

对象的集合，对该集合的插入/擦除访问应该有自己的、独立的、集合范围的互斥体。每当线程想要获取对集合中某个对象的引用时，它都应该在互斥锁的保护下进行，集合应该知道当前谁在持有引用。

free_ds中的代码仍然不安全：如果互斥体销毁是在另一个具有相同

struct ds

实例地址的线程试图访问它时进行的，该怎么办？@AlexeyKukanov：正如我在最后两段中所说的，我不认为可以使用元素互斥来防止容器变异，因此释放元素确实应该由其他人来保护，而不是元素本身。@KerrekSB我也认为，无论互斥体或其指针是否在数据结构中，这个问题都无法解决。我认为可能会有一些解决方案使用原子CAS指令/危险指针，正如原始问题中有人建议的那样。@AlexeyKukanov我希望我们可以使用引用计数来解决一些解决方案。我们可以通过确保没有人可以进行非法访问，自由约束用户以特定方式使用ds。解决办法对我来说并不明显，我的希望近乎悲观！

free_ds

中的代码仍然是不安全的：如果互斥体销毁是在另一个具有相同

struct ds

实例地址的线程试图访问它时进行的呢？@AlexeyKukanov：正如我在最后两段中所说的，我认为不能使用元素互斥体来防止容器突变，所以释放一个元素确实应该由其他人来保护，而不是元素本身。@KerrekSB我也认为这个问题是无法解决的，无论互斥体或它的指针是否在数据结构中。我认为可能会有一些解决方案使用原子CAS指令/危险指针，正如原始问题中有人建议的那样。@AlexeyKukanov我希望我们可以使用引用计数来解决一些解决方案。我们可以通过确保没有人可以进行非法访问，自由约束用户以特定方式使用ds。解决办法对我来说并不明显，我的希望近乎悲观！我想问题可以归结为确保在执行free时没有对对象的外部引用。因此，如果外部引用是指针，我们将需要在ds之外的另一个锁来确保对象没有消失。这就是他们在boost中发明shared_ptr的原因。我想问题可以归结为确保在执行free时没有对对象的外部引用。因此，如果外部引用是指针，我们将需要在ds之外的另一个锁来确保对象没有消失。这就是他们在boost中发明共享ptr的原因。