如何读取锁定多线程 C++ 程序

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何读取锁定多线程 C++ 程序

【英文标题】：How to read lock a multithreaded C++ program

【发布时间】：2017-04-03 22:58:15

【问题描述】：

对于以下带有 openMP 的多线程程序，我可以做些什么来防止其他线程在一个线程写入“stuff”时读取“stuff”向量？

    vector<int> stuff; //Global vector

    void loop() 
    #pragma omp parallel for
       for(int i=0; i < 8000; i++)
          func(i);
       
    

    void func(int& i) 
       vector<int> local(stuff.begin() + i, stuff.end()); //Reading and copying global vector "stuff"

       //Random function calls here

    #pragma omp critical
       stuff.assign(otherstuff.begin(), otherstuff.end()); //Writing to global vector "stuff"
    

【问题讨论】：

How to use lock in openMP?的可能重复

请注意，引用的问题有更多惯用的 OpenMP 答案。

【参考方案1】：

您可以使用互斥锁来同步访问多个线程之间共享的数据：

#include <mutex>

std::mutex g_stuff_mutex;

vector<int> stuff; //Global vector

void loop() 
#pragma omp parallel for
   for(int i=0; i < 8000; i++)
      func(i);
   


void func(int& i) 
   g_stuff_mutex.lock();
   vector<int> local(stuff.begin() + i, stuff.end()); //Reading and copying global vector "stuff"
   g_stuff_mutex.unlock();

   //Random function calls here

#pragma omp critical
   g_stuff_mutex.lock();
   stuff.assign(otherstuff.begin(), otherstuff.end()); //Writing to global vector "stuff"
   g_stuff_mutex.unlock();

【讨论】：

我认为我不再需要带有互斥锁的“#pragma omp critical”？

不，你不再需要那个编译指示了。但是这个解决方案只允许单个线程在任何给定时间访问stuff，无论它是读取器还是写入器。如果您需要允许多读/单写，请考虑使用std::shared_mutex（为读者使用 lock_shared()）而不是常规互斥锁。

...另外，为了最大限度地提高 RAII 的优势，请使用互斥锁所有权包装器（std::lock_guard、std::unique_lock、std::shared_lock 等），而不是直接调用互斥锁成员。

请注意，OpenMP 不正式支持/与 C++ 线程概念互操作。实际上，我认为这会起作用，但它不是特别惯用或定义明确。

考虑只使用 TBB 来处理整个事情。它有一个并行向量类，你不需要 OpenMP 的东西。 (threadingbuildingblocks.org)。它是免费和开源的。它肯定会比混合 OpenMP 和其他类型的锁看起来更干净！