Thread Безопасный доступ к данным, разделяемым между объектами

Question

Я что-то вроде промежуточного программиста, но относительно новичок в многопоточности. На данный момент я работаю над приложением, со структурой, аналогичной следующей:

class Client 
{ 
    public: 
     Client(); 

    private: 
    // These are all initialised/populated in the constrcutor. 
     std::vector<struct clientInfo> otherClientsInfo; 
     ClientUI* clientUI; 
     ClientConnector* clientConnector; 
} 

class ClientUI 
{ 
    public: 
     ClientUI(std::vector<struct clientInfo>* clientsInfo); 

    private: 
     // Callback which gets new client information 
     // from a server and pushes it into the otherClientsInfo vector. 
     synchClientInfo(); 
     std::vector<struct clientInfo>* otherClientsInfo; 
} 

class ClientConnector 
{ 
    public: 
     ClientConnector(std::vector<struct clientInfo>* clientsInfo); 

    private: 
     connectToClients(); 
     std::vector<struct clientInfo>* otherClientsInfo; 
} 

Несколько надуманный пример, я знаю. Поток программы заключается в следующем: строится

• Client и заселяет otherClientsInfo и строит clientUI и clientConnector с указателем на otherClientsInfo.

• clientUI вызывает synchClientInfo() в любое время, когда сервер связывается с ним с новой информацией о клиенте, анализирует новые данные и возвращает их обратно в otherClientsInfo или удаляет элемент.

• clientConnector будет обращаться к каждому элементу в otherClientsInfo при вызове connectToClients(), но не будет изменять их.

Мой первый вопрос, является ли мое предположение, что если оба ClientUI и ClientConnector доступ otherClientsInfo в то же время, будет программа бомба из-за потоков небезопасность?

Если это так, то как я могу сделать доступ к потоку в другой среде, как, возможно, каким-то образом заблокировать его, пока один объект обратится к нему?

Answer 1

См Reader/Writer Locks in C++

и

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms682530%28VS.85%29.aspx

Первый, вероятно, немного продвинулся для вас. Вы можете начать с раздела Critical (ссылка 2).

Я предполагаю, что вы используете Windows.

Answer 2

Если и ClientUI, и ClientConnector одновременно получают доступ к otherClientsInfo, выйдет ли программа из-за отсутствия потоков?
Да, контейнеры STL не являются потокобезопасными.

Если это так, то как я могу сделать доступ к потоку threadIndIllInfo безопасным, как возможно, каким-то образом заблокировать его, пока один объект обратится к нему?
В самом простом случае шаблон взаимного исключения вокруг доступа к общим данным ... если бы у вас было несколько читателей, вы бы пошли на более эффективный шаблон.

Answer 3

Является ли clientConnector вызываемым из того же потока, что и synchClientInfo() (даже если это все обратный вызов)? Если это так, вам не нужно беспокоиться о безопасности потоков.

Если вы хотите избежать одновременного доступа к тем же данным, вы можете использовать мьютексы для защиты критического раздела.Для exmample, mutexes from Boost::Thread

Answer 4

Мой первый вопрос, является ли мое предположение, что если оба ClientUI и ClientConnector доступ otherClientsInfo в то же время, будет программа бомба из-за потоков небезопасность?

Да. Большинство реализаций std::vector не допускают одновременного чтения и изменения. (Вы знаете, если бы вы использовали one which did)

Если это так, то как бы я идти о том, чтобы доступ к otherClientsInfo поточно, как, возможно, каким-то образом запирая его в то время как один объект обращается к нему?

Для доступа к вектору требуется как минимум блокировка (либо простой мьютекс, либо критический раздел, либо блокировка чтения/записи). Поскольку у вас есть только один читатель и писатель, нет смысла иметь блокировку чтения/записи.

Тем не менее, на самом деле выполнение этого вопроса будет становиться все более трудным, поскольку вы подвергаете te vector другим классам, поэтому также придется выставлять запирающий примитив и не забывать его приобретать всякий раз, когда вы используете вектор. Возможно, лучше разоблачить addClientInfo, removeClientInfo и const и non-const foreachClientInfo функции, которые инкапсулируют блокировку в классе Client, вместо того, чтобы иметь непересекающиеся биты данных, принадлежащих клиенту, плавающим вокруг места.

Answer 5

Для обеспечения безопасности доступа к члену otherClientsInfo из нескольких потоков вам необходимо защитить его мьютексом. Я написал статью о том, как непосредственно связать объект с помощью мьютекса в C++ над на сайте доктора Добба:

http://www.drdobbs.com/cpp/225200269