C++ 以线程安全的方式设置具有回调的类成员

我有一个类，它允许通过一个昂贵的计算来设置一个值，我们可以假设计算是在其他线程中异步进行的。该类还有一个获取当前值的方法，如果需要，可以同步执行该计算：

class Example {
  public:
    Example() : x_(0) {}
    void Set(int x) {
        SomeOtherFunc(x, callback_, false);
    }

    void Finished(int y) {
      x_ = y;
    }

    const int Get() {
      if (!x_) {
          SomeOtherFunc(1, callback_, true);
      }
      return x_;
    }

  private:
    int x_;
    std::function<void(int)> callback_ =
        std::bind(&Example::Finished, this, std::placeholders::_1);
};

我的问题是:

示例

类是线程安全的吗？如果没有，如何做到这一点？看起来锁会起作用，但可能有点过头了

由于

SomeOtherFunc

中的工作非常昂贵，因此我只想调用该函数一次。在类中设置一个标志，该标志在每次调用时都设置为true，并在调用之前进行检查，这似乎是合理的（但它是线程安全的吗？）。问题是，如果我调用

Set

然后紧接着调用

Get

，我希望

Get

返回

x的“最终”值。我如何确保这一点？也就是说，如果设置了该标志，如何使
Get
以线程安全的方式等待回调完成

---

你可能想用一个

类模板std:：future提供了一种访问异步操作结果的机制： 异步操作（通过std:：async、std:：packaged_任务或std:：promise创建）可以向该异步操作的创建者提供std:：future对象。 然后，异步操作的创建者可以使用各种方法来查询、等待或从std:：future中提取值。如果异步操作尚未提供值，则这些方法可能会阻塞。 当异步操作准备好向创建者发送结果时，它可以通过修改链接到创建者的std:：future的共享状态（例如std:：promise:：set_值）来实现

---

您的

示例

类不是线程安全的，因为可以同时修改整数

x

，这可能导致未定义的行为（数据竞争）。 此外，由于您在

Get（）

中有一个竞争条件，您可能会多次执行昂贵的计算，方法是选中

x

，然后调用将设置它的函数。
您需要一种机制来保证在完全线程安全的情况下，

x

的值将精确计算一次（

Set（）

和

Get（）

可以同时调用）

标准库提供了一种机制来精确地解决这个问题，

call_once（）

，旨在实现一次性事件，同时在线程之间正确地同步共享数据。 您可以这样使用它：

#include <mutex>

class Example {
  public:
    ...

    void Set(int x) {
        std::call_once(flag, SomeOtherFunc, x, callback_, false);
    }

    ...

    const int Get() {
        std::call_once(flag, SomeOtherFunc, 1, callback_, true);
        return x_;
    }

  private:
    std::once_flag flag;
    ...
};

#包括
课例{
公众：
...
无效集（int x）{
std：：调用一次（flag，SomeOtherFunc，x，callback，false）；
}
...
常量int Get（）{
std:：call_once（flag，SomeOtherFunc，1，callback_，true）；
返回x；
}
私人：
std:：once_标志；
...
};

这也可以处理这样的情况，

Get（）

在回调处理结果时必须等待

请注意，您不再能够（也不必）在

Get（）

中检查

x

的值，因为这将构成数据竞争（另一个线程可能同时更新

x

）

---

还要注意，直接调用回调函数

Finished（）

不是线程安全的。可能最好将其移动到

private:

部分。

如果当前正在进行调用，那么call\u once将在

Get（）

中阻塞？这正是我想要的。@SteveD是的，

call\u once

保证了这一点。。如果

SomeOtherFunc（）

正在进行计算，则对

Get（）

（和

Set（）

）的所有（并发）调用都将被阻止，无论是由

Get（）

还是

Set（）

启动。再次感谢，这正是我所需要的

Example e1, e2;
e1.Set(5);
// "10 2"
std::cout << e1.Get() << " " << e2.Get();

Example e;
e.Set(10); // Takes a while
e.Get();   // Need the value now

#include <mutex>

class Example {
  public:
    ...

    void Set(int x) {
        std::call_once(flag, SomeOtherFunc, x, callback_, false);
    }

    ...

    const int Get() {
        std::call_once(flag, SomeOtherFunc, 1, callback_, true);
        return x_;
    }

  private:
    std::once_flag flag;
    ...
};