仅使用原子操作的 C++/CLI 中的线程同步

Question

我目前正在尝试使用 .net 中的 System::Threading::Interlocked 类仅使用原子操作来实现 C++ .net 中的线程同步。我对多线程完全没有经验，我正在尝试使用无锁线程同步。目前，我创建了一个名为设置的类，其中包含需要在线程之间共享的静态变量。然后我在其中创建了两个静态函数，一个用于设置静态数据成员，另一个用于读取它们。目前，这就是我的静态同步函数之一的样子。 我确实明白，如果两个以上的线程同时进入此函数，它们可能会永远陷入 while 循环中，但只有两个线程需要此函数，一个 GUI 线程和一个主线程将读取设置并将工作分派给工作线程。

//object is handle to instance of settings class that also contains non-static
//members that will contain each threads copy of the data.
void Settings::SetStaticVariables(Settings ^object)
{
    int returnvalue;

    //canchange variable is a static integer of the class "Settings"
    returnvalue = Threading::Interlocked::Increment(Settings::canchange);
    if(returnvalue > 1)
    {
        while(Settings::canchange > 1)
        {
            //perhaps eventually I will find an alternative to telling the thread
            //to sleep for a defined amount of time, maybe when I learn how to use events
            //for now this will do, speed is not very important for this data sync as 
            //it does not occure often
            Threading::Thread::Sleep(50);
        }
    }
    //data synchronization of static members here

    //decrement allowing waiting threads to exit while loop
    Threading::Interlocked::Decrement(Settings::canchange);
};

我的问题是，您是否发现任何缺陷无法满足我的期望，或者整个同步想法是否存在缺陷？

Answer 1

如果您能够确定多线程仅对最多两个线程是安全的，那么您就对多线程有敏锐的洞察力。不要让人们阻止您学习无锁技术。

您可以使用 InterlockedExchange 而不是增量，这将消除 >=2 个线程可能出现的死锁。然而，这个算法根本不是无锁编程，而是你正在实现你自己的锁。当然，这意味着您将遇到许多性能和正确性问题，这些问题已经由库锁定类（Monitor 和朋友）解决了。

这是 Interlocked::Exchange< 的样子/a>

// try to acquire lock
while (0 != Interlocked::Exchange(Settings::canchange, 1))
{
   Thread::Sleep(50);
}

MemoryBarrierAcquire();

// update shared variables

// flush cached writes
MemoryBarrierRelease();
// unlock
Settings::canchange = 0;