C++ 保护C++；具有pthread和引用的类

如果我有一个可能被后台线程修改的类的私有成员，并且有一个用于该私有成员的getter，那么我可以为getter使用对该私有成员的const引用，还是必须使用互斥来保护getter以确保安全？下面是一些示例代码。请注意，我没有使用C++11，因此无法访问这些功能。我知道

std:：atomic

和

std:：lock\u guard

及其用法，但我目前正在编写的代码使用C++03

值得注意的是，为了简单起见，shared_成员的int类型更像是占位符

如果有比get\u copyof\u shared\u int（）方法更好的方法来确保安全性，我洗耳恭听。然而，如果参考资料是安全的，也会起作用，我只想确保安全

#include <pthread.h>

using namespace std;

class testclass{

public:

// return reference to shared_member (provided only as example of ideal getter)

    inline const int& get_shared_member () const{
        return shared_member;
    }

// return copy of shared_member (example of getter known to be thread safe )

    inline const int get_copyof_shared_int () {

        pthread_mutex_lock(&shared_int_mutex);

        int shared_member_copy = shared_member;

        pthread_mutex_unlock(&shared_int_mutex);

        return shared_member_copy;

    }

// initializes shared_member and mutex, starts running background_thread
    void init(int);

private:

    volatile int shared_member; //should be marked volatile because it is used in background_thread()

    pthread_mutex_t shared_int_mutex;

    // thread which may modify shared_member 

    static void *background_thread(void *arg);

};

#包括
使用名称空间std；
类testclass{
公众：
//返回对共享_成员的引用（仅作为理想getter的示例提供）
内联常量int&获取共享成员（）常量{
返回共享成员；
}
//返回共享_成员的副本（已知线程安全的getter示例）
inline const int get_copyof_shared_int（）{
pthread_mutex_lock（&shared_int_mutex）；
int shared_member_copy=共享_member；
pthread_mutex_unlock（&shared_int_mutex）；
返回共享成员副本；
}
//初始化共享_成员和互斥体，开始运行后台_线程
void init（int）；
私人：
volatile int shared_member；//应标记为volatile，因为它在后台_thread（）中使用
pthread_mutex_t shared_int_mutex；
//可以修改共享_成员的线程
静态void*背景线程（void*arg）；
};

引用它本质上类似于传递指针（引用通常作为指针上的契约层实现）

这意味着不能保证线程在某个不方便的时间内读取值，例如当另一个线程在不同的内核上写入它时，

另外，您可能需要查看C++1的名称和标题

我还建议不要将getter内联到互斥对象中

const int get_copyof_shared_int () {

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

    return shared_int;

}

const int get\u copyof\u shared\u int（）{
std：：锁\保护锁（共享\内部\互斥）；
返回共享整数；
}

不幸的是，从技术上讲，您应该保护getter，因为

至于getter，它看起来很简单，尽管我不确定为什么有两个不同的getter

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编辑：不要忘记将共享变量标记为上面链接中指出的

volatile

。否则，优化编译器可能会进行一些不正确的优化，因为它可能会假定（在您的情况下是错误的）变量不会由另一个线程设置。

您需要使用一些同步机制（例如互斥）防止访问数据时出现争用情况。任何时候，当您有一个变量可以在单独的执行线程中读写时，您都应该提供同步/锁定保护，无论该变量是全局变量、类成员（静态或非静态）、堆栈变量，为C++11特性动态分配或任何…+1<代码>标准：：原子可用于此情况。是的，我修改了我的问题，因为我正在处理的代码是C++03，所以没有std:：lock\u guard或std:：atomic。但是对于那些可以选择使用C++11的人来说，这两种方法都是非常好的！另外，我很欣赏关于使用互斥体内联getter的批评，因为我不完全理解何时/何时不内联，您是否有更详细的答案来解释为什么内联我的第二个（线程安全）getter不是最佳实践？内联：在大多数情况下，不要：由编译器决定。如果您已经完成了分析，告诉您编译器的选择不好，或者您正在创建一段复杂的代码，您确实希望编译器始终发出内联而不是使用函数，那么您只需要开始优化。对于互斥体，您正在创建一个资源瓶颈，可能是一个潜在条件分支。如果您完全知道它只会在一个地方被调用，那么内联提示可能很好，但鉴于它不是私有的，它看起来像是您将从代码周围的各个站点调用的东西。如果您已经完成了评测，并且发现getter的一些调用路径的争用频率与其他调用路径之间存在巨大差异，那么内联是可取的。否则，您的代码（和分支缓存）就会被互斥体的独特操作弄得乱七八糟。正如我在编辑中所阐明的，如果其他线程没有访问共享的_成员，那么第一个getter将是一个更理想的getter。感谢您提供有关volatile关键字的提示，以及指向其他问题的链接！这真的是太彻底了。