延迟初始化

Question

假设我有一个原子指针：

std::atomic<void*> mItems; 

，并在功能，当一个线程需要访问，它首先检查它，如果它为null，线程将分配内存它：

void* lItems = std::atomic_load_explicit(&mItems, memory_order_relaxed); 
if(lItems == nullptr) 
{ 
    void* lAllocation = malloc(...); 

    if(!std::atomic_compare_exchange_strong_explicit(
     &mItems, 
     &lItems, 
     lAllocation, 
     memory_order_relaxed, 
     memory_order_relaxed)) 
    { 
     free(lAllocation); 
    } 
} 
    ... 

但如果N线程运行此方法并发看到mItems等于空，然后所有的人都将分配内存和N - 1它们将释放agian。

我如何用更好的方法编写类似的方法。

Answer 1

我想你可以使指针成为你的互斥量，使用一些众所周知的值（比如全局地址）作为其他线程已经在分配的标志。因此，你的值是：NULL - >魔术“分配进行中”指针 - >实际分配。

的代码会做这样的事情：

• 加载地址：它会具有以下值之一：
  1. NULL：CAS魔法值
     • 没有CAS成功吗？如果是的话，我们正在做分配，每个人都知道它
       • 做的分配，存储新地址，我们完成（不应该有CAS它，因为我们已经保证排除与第一个CAS）
     • 没有，那么别人在做分配，回到1个
  2. 地址不为空，但魔法值
     • 所以有人已经在做分配 - 只是等待，直到它的变化，并使用最终值
  3. 既不是NULL也不神奇，所以它已经是一个真正的分配值 - 只是用它

这样，只有一个线程执行的分配，但你的其他N-1个线程可能是忙等待。这是否真的更好会有所不同...

Answer 2

当我得到它，只要第一个线程执行你的函数就需要这个结构，那么在启动任何线程之前如何移动分配？我的意思是，重新排列代码，以便函数以原子指针作为参数被调用，并且在调用函数的任何线程都被生成之前分配结构（如果分配失败，也可以避免创建任何线程）

类似：

std::atomic<void*> mItems; 
void func_that_uses_mItems(); 

int main() 
{ 
    mItems = init_struct(); 
    std::thread t1 { &func_that_uses_mItems }; 
    std::thread t2 { &func_that_uses_mItems }; 


    // ... join with or detach threads ... 

    return(0); 
} 

如果分配失败抛出一个异常，并没有线程启动。