C++ 在C+中处理互斥+；11_C++_Multithreading_C++11_Mutual Exclusion

C++ 在C+中处理互斥+；11

c++ multithreading c++11

C++ 在C+中处理互斥+；11,c++,multithreading,c++11,mutual-exclusion,C++,Multithreading,C++11,Mutual Exclusion,我有一个表示有限状态机的类，它应该在一个永久循环中运行并检查它的当前状态。在每个状态中，机器将设置它的下一个状态，并进入idle状态或执行一些工作。我想让另一个线程在机器工作时改变它的状态。这将导致预期的竞争条件。所以我添加了机器的互斥锁/解锁包装循环和公共方法，允许其他线程更改机器的当前状态 class Robot { public: enum StateType {s1,s2,s3,idle,finish}; void run(); void move(); priv

我有一个表示有限状态机的类，它应该在一个永久循环中运行并检查它的当前状态。在每个状态中，机器将设置它的下一个状态，并进入

idle

状态或执行一些工作。我想让另一个线程在机器工作时改变它的状态。这将导致预期的竞争条件。所以我添加了机器的互斥锁/解锁包装循环和公共方法，允许其他线程更改机器的当前状态

class Robot
{
public:
    enum StateType {s1,s2,s3,idle,finish};
    void run();
    void move();
private:
    StateType currentState;
    StateType nextState;
    StateType previousState;
    std::mutex mutal_state;
};

实施：

void Robot::run()
{
    this->currentState = s1;
    while(true)
    {
        mutal_state.lock();
        switch(currentState)
        {
        case s1:
            // do some useful stuff here...
            currentState = idle;
            nextState = s3;
            break;
        case s2:
            // do some other useful stuff here...
            currentState = idle;
            nextState = finish;
            break;
        case s3:
            // again, do some useful things...
            currentState = idle;
            nextState = s2;
            break;
        case idle:
            // busy waiting...
            std::cout << "I'm waiting" << std::endl;
            break;
        case finish:
            std::cout << "Bye" << std::endl;
            mutal_state.unlock();
            return;
        }
        mutal_state.unlock();
    }
}

我找不到我做错了什么！程序在

move（）

函数的第一行崩溃。另一方面，GDB不能与C++11一起工作，并且无法跟踪代码

更新：

通过对代码的处理，我可以看出问题出在move函数中。当程序试图将代码段锁定在

move（）

中时，崩溃。例如，如果移动是这样的：

void Robot::move()
{
    std::cout << "MOVE IS CALLED" << std::endl;
    mutal_state.lock();
    //previousState = currentState;
    //std::cout << "MOVING" << std::endl;
    //currentState = nextState;
    mutal_state.unlock();
}

但是当

move

是一个简单的函数，不执行任何操作时：

void Robot::move()
{
    std::cout << "MOVE IS CALLED" << std::endl;
    //mutal_state.lock();
    //previousState = currentState;
    //std::cout << "MOVING" << std::endl;
    //currentState = nextState;
    //mutal_state.unlock();
}

void Robot:：move（）
{
std：：cout我的建议：
1） 如果你没有调试器，你怎么能如此确定是第一行代码崩溃了？除非你有确凿的证据支持，否则你总是会质疑你对代码所做的任何假设
2） 我会看看s3状态中的任何有趣的代码，因为这是第一个调用move将执行的。到那时为止，s3中的代码还没有运行。要么这样做，要么删除发布示例中的所有代码栏，以排除这种情况
3） 编译器可能会复制寄存器中的变量，您应该将所有状态声明为volatile，这样它就知道不能以这种方式进行优化。
我无法帮助您解释代码“爆炸”的原因，但是我可以假设问题不在您发布的代码中，因为它对我来说运行良好
这将为我输出：
I'm working
...
Bye

代码：
（注意：您必须使用-D_GLIBCXX_USE_NANOSLEEP
编译，假设您使用的是gcc，请参见问题。）
请注意，上面的代码（可能也包括您的代码）仍然可以解决此问题，如果在循环再次触发之前调用了两次或更多次move
，则状态可能会失效。

就像前面提到的一条评论一样，我更喜欢使用锁保护：
std::lock_guard<std::mutex> lock(mutal_state);

std:：锁定保护锁定（多状态）；
如果你在linux上使用g++，你需要与-lpthread链接，以使互斥锁或线程功能正常工作。如果你不这样做，它不会链接失败，而是会在运行时表现不好或崩溃…
我回答我自己的问题！因为我发现了这个问题，它与C的锁定或互斥锁实现无关++0x.有一个ImageProcess
类，它应该控制Robot
的状态。它有一个指向它的父类型Robot*
的指针，并使用它，将移动它的父对象。为此，我实现了一个workhorse
和一个start
er函数。start
生成一个std:：tread>并在其上运行workhorse
：
void ImageProcess::start()
{
    std::thread x(&ImageProcess::workhorse, *this);
    x.detach();
}

我意识到workhorse中的this->parent
是一个悬空的指针。显然调用parent->move（）
应该会崩溃。但它不会立即崩溃！令人惊讶的是，程序控制进入move（）
函数，然后尝试更改一个不存在的Robot
对象的以前的状态。（或锁定不存在的Robot
的互斥锁）
我发现当调用像std:：thread x（&ImageProcess:：workhorse，*this）；x.join（）或x.detach（）
这样的线程时，代码不再在调用方对象中运行。为了测试this
和&image
在Robot:：run（）中的打印地址
和ImageProcess:：workhorse
。两者不同。我还向ImageProcess
添加了一个公共布尔值foo
，并在Robot
中将其值更改为true
，然后在workhorse
和run
中打印，在workhorse
中，值始终是0
，但在R中obot
是1

我相信这是非常奇怪的行为。我不知道这是否与内存模型有关，或者在std:：thread x（&ImageProcess:：workhorse，*this）
之后，ImageProcess
的所有权发生了某种变化
我将ImageProcess
制作成一个工厂模式类（一切都是静态的！）。现在一切正常了。
你试过用打印语句调试吗？@fructedWithFormsDesigner:是的。我知道“爆炸”只有当某些线程试图调用move
时才会发生这种情况。您使用的是什么版本的编译器？@ildjarn:我使用的是gcc版本4.6.1（Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3），线程模型是posix。您最好开始使用锁防护（例如std:：lock\u guard
，std:：unique\u lock
）而不是手动锁定和解锁。这可能对您当前的问题没有帮助，但只能帮助维护/静态验证。更不用说异常安全了。使用-pthread选项可能更好。请参见此处：。但是，我认为他还是这样做了。我同时使用了-pthread
和-lphread
链接器选项离子。链接没有问题。尝试std:：lock\u guard
没有帮助。但是我无法运行您的代码。它终止：terminate在抛出“std:：system\u error”的实例后调用what（）：操作不允许'
@sorush-r您必须添加-pthread编译器选项。这将修复该错误。@sorush-r对我来说没有意义，因为这正是我在没有-pthread
的情况下遇到的错误，我是这样编译的g++-std=c++0x-pthread-D\u GLIBCXX\u使用\u NANOSLEEP-o main.cpp
Oops！对不起，我使用的是Qt-buil将-lpthread
添加到.pro文件后，忘记执行qmake。感谢您的回答：）
int main() {

    Robot r;

    auto async_moves = [&] () {  // simulate some delayed interaction
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); //See note
        for(auto i = 0; i != 3; ++i)
            r.move();

    };

    auto handle = std::async(std::launch::async, async_moves);

    r.run();

} 

std::lock_guard<std::mutex> lock(mutal_state);

void ImageProcess::start()
{
    std::thread x(&ImageProcess::workhorse, *this);
    x.detach();
}