shared_ptr实现copy_on_write

参考：《linux多线程服务器编程---使用module网络库》（陈硕）  第二章 线程同步精要(P53-55)。

    

在多线程编程中，如果要用到修改共享资源的地方，如何正确地解决问题并提高效率？

1. #include"mutex.h"
2. #include<vector>
3. #include<string>
4. MutexLock mutex;
5. classFoo{
6. public:
7. void doit();
8. };
9. std::vector<Foo> foos;
10. void post(constFoo&f){
11. MutexLockGuard lock(&mutex);
12. foos.push_back(f);
13. }
14. void traverse(){
15. MutexLockGuard lock(&mutex);
16. std::vector<Foo>::iterator iter=foos.begin();
17. for(; iter!=foos.end(); iter++){
18. iter->doit();
19. }
20. }
21. voidFoo::doit(){
22. Foo f;
23. post(f);
24. }
25. int main(){
26. Foo f;
27. post(f);
28. traverse();
29. }

如上面的代码中，由于在traverse()中调用了doit()函数，而doit()中又调用了post,这两个函数里面都有锁存在，如何解决问题？

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1. #include"mutex.h"
2. #include<vector>
3. #include<string>
4. #include<memory>
5. MutexLock mutex;
6. classFoo{
7. public:
8. void doit();
9. };
10. typedef std::vector<Foo>FooList;
11. typedef std::shared_ptr<std::vector<Foo>>FooListPtr;
12. FooListPtr g_foos(new std::vector<Foo>);
14. void post(constFoo&f){
15. MutexLockGuard lock(&mutex);
16. if(!g_foos.unique()){
17. g_foos.reset(newFooList(*g_foos));
18. }
19. g_foos->push_back(f);
20. }
22. void traverse(){
23. FooListPtr local_foos;
24. {
25. MutexLockGuard lock(&mutex);
26. local_foos =g_foos;
27. }
28. std::vector<Foo>::iterator iter=local_foos->begin();
29. for(; iter!=local_foos->end(); iter++){
30. iter->doit();
31. }
32. }
33. voidFoo::doit(){
34. Foo f;
35. post(f);
36. }
37. int main(){
38. Foo f;
39. post(f);
40. traverse();
41. }

这里使用了copy_on_write办法来解决这个问题，就是写时拷贝的方法。

第一处：

    post()函数中，这里是往vector里面插入新的对象，这有可能破坏迭代器，引起在traverse的时候崩溃。于是它通过判读是否有

其它地方在引用该vector，也就是：

1. if(!g_foos.unique())

如果有其它地方还在引用，那就把g_foos重置指向新的地址，旧的地址就在被其它地方使用，当被使用完以后就自动释放，因为引用计数减0了，而且用了reset()。

后面就使用新的newFooList(*g_foos)。

第二处：

    也就是在traverse中，

1. MutexLockGuard lock(&mutex);
2. local_foos =g_foos;

这里使用了一个临时的变量来引用g_foos，这样就可以使得原来被引用的计数加1。标志有其它地方在使用g_foos。

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使用写时拷贝的方法(copy_on_write)，就解决了一些必须递归调用锁的问题。这种思想使用得比较广泛，如流表的管理就可以，首先将读写分离，将一个线程里面修改流表，转发线程都只读。

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shared_ptr 的引用计数本身是安全且无锁的，但对象的读写则不是.

一个 shared_ptr 对象实体可被多个线程同时读取；

两个 shared_ptr 对象实体可以被两个线程同时写入，“析构”算写操作；

如果要从多个线程读写同一个 shared_ptr 对象，那么需要加锁。

 

 

 

 

 

null