使用 EnterCriticalSection 的问题

Question

我需要处理来自多个线程的数组，因此我使用 CRITICAL SECTION 为其提供对数据的独占访问权限。
这是我的模板：

#include "stdafx.h"
#ifndef SHAREDVECTOR_H
#define SHAREDVECTOR_H

#include <vector>
#include <windows.h>

template<class T>
class SharedVector {
    std::vector<T> vect;
    CRITICAL_SECTION cs;
    SharedVector(const SharedVector<T>& rhs) {}
public:
    SharedVector();
    explicit SharedVector(const CRITICAL_SECTION& CS);
    void PushBack(const T& value);
    void PopBack();
    unsigned int size() const;
    T& operator[](int index);
    virtual ~SharedVector();
};

template<class T>
SharedVector<T>::SharedVector() {
    InitializeCriticalSection(&cs);
}

template<class T>
SharedVector<T>::SharedVector(const CRITICAL_SECTION& r): cs(r) {
    InitializeCriticalSection(&cs);
}

template<class T>
void SharedVector<T>::PushBack(const T& value) {
    EnterCriticalSection(&cs);
    vect.push_back(value);
    LeaveCriticalSection(&cs);
}

template<class T>
void SharedVector<T>::PopBack() {
    EnterCriticalSection(&cs);
    vect.pop_back();
    LeaveCriticalSection(&cs);
}

template<class T>
unsigned int SharedVector<T>::size() const {
    EnterCriticalSection(&cs);
    unsigned int result = vect.size();
    LeaveCriticalSection(&cs);
    return result;
}

template<class T>
T& SharedVector<T>::operator[](int index) {
    EnterCriticalSection(&cs);
    T result = vect[index];
    LeaveCriticalSection(&cs);
    return result;
}

template<class T>
SharedVector<T>::~SharedVector() {
    DeleteCriticalSection(&cs);
}

编译时调用EnterCriticalSection(&cs) 和LeaveCriticalSection(&cs) 时遇到这样的问题：

'EnterCriticalSection' : 无法将参数 1 从 'const CRITICAL_SECTION *' 到 'LPCRITICAL_SECTION'

我不知道出了什么问题。也许你可以看到。只是因为我总是这样使用它，而且没关系。包含windows.h

Answer 1

只需将cs 声明为：

mutable CRITICAL_SECTION cs;

或者删除size()上的const子句

进入临界区会修改CRITICAL_SECTION，离开会再次修改它。由于进入和离开临界区不会使size() 方法在逻辑上调用非const，我会说让它声明const，并使其cs mutable。这就是mutable 被引入的情况类型。

另外 - 看看 Martin York 和 Joe Mucchiello 的建议 - 尽可能使用 RAII 来处理需要清理的任何类型的资源。这对于关键部分和指针和文件句柄一样有效。

Answer 2

上面的代码也不是异常安全的。
不能保证 push_back() pop_back() 不会抛出。如果他们这样做，他们将使您的关键部分永久锁定。您应该创建一个储物柜类，在构造时调用 EnterCriticalSection()，在销毁时调用 LeaveCriticalSection()。

这也使您的方法更易于阅读。 （见下文）

class CriticalSectionLock
{
    public:
        CriticalSectionLock(CRITICAL_SECTION& cs)
            : criticalSection(cs)
        {
            EnterCriticalSection(&criticalSection);
        }
        ~CriticalSectionLock()
        {
            LeaveCriticalSection(&criticalSection);
        }
    private:
        CRITICAL_SECTION&  criticalSection;
};


// Usage
template
unsigned int SharedVector::size() const
{
    CriticalSectionLock  lock(cs);
    return vect.size();
}

您应该担心的另一件事。确保当您销毁对象时您拥有所有权，并且在销毁期间没有其他人试图取得所有权。希望您的 DestoryCriticalSection() 能解决这个问题。

Answer 3

我更喜欢在您的代码上使用单独的 Acquisition 对象。当 Enter 和 Leave 调用之间发生异常时，您的代码是否脆弱：

class CS_Acquire {
    CRITICAL_SECTION &cs;
public:
    CS_Acquire(CRITICAL_SECTION& _cs) : cs(_cs) { EnterCriticalSection(cs); }
    ~CS_Acquire() { LeaveCriticalSection(cs); }
};

然后在您的类方法中，您将其编码为：

template <typename T>
void SharedVector::PushBack(const T& value) {
   CS_Acquire acquire(&cs);
   vect.push_back(value);
}

Answer 4

EnterCriticalSection 不接受 const 参数。这是编译错误，顺便说一句，不是链接错误...

另外，您确定要将关键部分传递给您的 ctor，然后让 ctor 执行 InitializeCriticalSection 调用吗？如果你想分享你的关键部分，我想你应该先初始化它，然后再分发出去。

Answer 5

我看到你声明了一个空的复制构造函数：

SharedVector(const SharedVector& rhs) {}

我相信你知道，这个函数什么都不做，而且它还使cs 未初始化。因为您的类包含CRITICAL_SECTION 的实例，所以您必须确保禁止复制构造函数和赋值运算符调用，除非您要完全实现它们。您可以通过在类的 private 部分中放置以下声明来做到这一点：

SharedVector(const SharedVector &);
SharedVector &operator=(const SharedVector &);

这可以防止编译器自动生成这些方法的错误版本，也可以防止您在您编写的其他代码中调用它们（因为这些只是声明，而不是带有{} 代码块的定义）。

另外，正如Arnout 所提到的，采用CRITICAL_SECTION& 参数的构造函数似乎是错误的。您的实现所做的是将传入的关键部分复制到 cs（这与 CRITICAL_SECTION 无关），然后调用 InitializeCriticalSection(&cs) 覆盖您刚刚所做的副本并创建一个 新的 关键部分。对于传入关键部分的调用者来说，这似乎通过有效地忽略传入的任何内容来做错误的事情。

Answer 6

所以，访问权限有问题。 我将 size() 方法设为非 const，现在可以了。