这在多线程环境中会不会产生干扰？

Question

std::deque<T> dq;
Thread_function(pointer to queue as argument)     // created 8 threads
{
     vertext_found = true;
     **v is initialized to NULL
     while ( i < dq->size())
     {
          EnterCriticalSection(&h);
          if( i < dq.size() ) {
              v = dq.at(i);      // accessing element of queue without popping
              i++;
              vertext_found = true;
          }
          LeaveCriticalSection(&h);
          if (vertext_found && (i < dq.size()) && v != NULL)
          {
              **operation on 'v'
              vertext_found = false;
          }
     }
}

这是否会成为数据竞争条件，尤其是在关键部分之外处理“while (i size())”时？我的方法正确吗？否则请建议我。

Answer 1

这在多线程环境中会不会产生干扰？

在您的问题文本中，dq（与您函数中的所有其他变量一样）是一个 local 对象：

std::deque<T> dq;

如果确实如此，那么这个问题有一个简单的答案：“是”。它是线程安全的，因为没有争用：每个线程都在一个本地对象上工作，并且由于没有共享，所以不会有任何数据竞争。

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现在假设您的代码旨在显示 shared 数据结构的使用，并且 dq 实际上是一个全局对象或以某种方式可由多个线程同时访问的东西（这就是 @ 987654325@函数调用似乎暗示），那么答案是“取决于”。

如果您的所有线程仅同时执行您正在显示的函数，并且dq 是对const 的引用或指针，那么您的函数不包含对任何非const 成员函数，那么答案是“是的，但是你根本不需要任何关键部分这个案例”。 C++11 标准的第 17 段 6.5.9/3 规定：

C++ 标准库函数不得直接或间接修改线程可访问的对象 (1.10) 除了当前线程，除非通过函数的非const 直接或间接访问对象 参数，包括this。

对定义什么是数据竞争的第 1.10 段（尤其是 1.10/21）的引用使上述段落的含义更加清晰：

如果程序在不同线程中包含两个冲突操作，则该程序的执行包含数据竞争， 至少其中一个不是原子的，也没有发生在另一个之前。任何此类数据竞争都会导致 未定义的行为。 [...]

最后，第 1.10/4 段指定了两个操作何时发生冲突：

如果其中一个修改了内存位置 (1.7) 而另一个修改了内存位置，则两个表达式计算会发生冲突 访问或修改相同的内存位置。

由此得出的结论是 const 成员函数必须是线程安全的。您可能有兴趣观看this presentation by Herb Sutter 的相关信息。

因为deque<T>::size() 是const 成员函数，而at() 是const 成员函数（因为您是从引用或指向const 的指针调用它）返回对const 的引用，不需要同步来自多个线程的访问。

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如果您的dq 不是指向const的引用或指针，那么答案是“否”，因为@ 987654340@ 是非const 成员函数。此外，由于v 是对元素的非常量引用，因此您的“对v 的操作”可能不是const，因此在@ 的元素 上引入了数据竞争987654345@ 而不是dq 本身。

同样，如果你的线程同时通过其他函数访问和修改dq，那么答案又是“否”，因为你没有保护所有的访问共享对象。读操作与写操作冲突（见上文），您只是保护其中的一些。在这种情况下，您的临界区应该跨越整个while 循环。