使用 C++ 标准库进行 Clang 线程安全分析答案

【问题标题】：Clang thread safety analysis with C++ standard library使用 C++ 标准库进行 Clang 线程安全分析
【发布时间】：2015-08-01 15:07:36
【问题描述】：

这描述了如何使用 C++ 中的注释进行静态线程安全分析：http://clang.llvm.org/docs/ThreadSafetyAnalysis.html

如何将它与 std::mutex 和 std::lock_guard 等标准类型一起使用？

mutex.h 的示例代码注释了一个自定义接口。我是否有在那里定义的类型“Mutex”并使用带有注释方法的 std::mutex 实现一个类，或者 Clang 是否以某种方式带来了注释类型？

【问题讨论】：

我不明白你为什么不能使用标准类型。找出答案的最好方法是编译一个小样本，看看会发生什么。
它会打印一条警告，说我想使用 std::mutex 需要这些功能或其他东西。
也许它使用了来自 GCC 而不是 Clang 的错误标准库？
我不明白为什么它会与 <mutex> 一起使用，除非你标记它。您还必须标记unique_lock 等。

标签： c++ multithreading c++11 clang

【解决方案1】：

在最新版本的 clang 中，您可能不再需要包装 std::mutex，因为线程安全注释是 included since March 15, 2016。

这为 std::mutex 和 std::lock_guard 所以使用这些类型的代码可以直接使用这些类型而不必包装类型来提供注释。这些检查当由 -Wthread-safety 启用时，提供简单但有用的静态检查以检测潜在的竞争条件。

详情请见http://clang.llvm.org/docs/ThreadSafetyAnalysis.html。

所以只需拥有-Wthread-safety 就足够了。

【讨论】：

这仅适用于libc++。对于其他实现，例如libstdc++，一种直接而暴力的方法是添加一个类包装器。可以在documentation 中找到一个示例。

【解决方案2】：

实现提供的 mutex.h 文件中描述的接口，并使用 std::mutex 类来执行此操作。即这里是一个半完成的实现：

对 mutex.h 文件的小改动以包含 std::mutex 对象

class CAPABILITY("mutex") Mutex {
private:
  std::mutex std_mutex;
public:
  // Acquire/lock this mutex exclusively.  Only one thread can have exclusive
  // access at any one time.  Write operations to guarded data require an
  // exclusive lock.

然后在 mutex.cpp 中实现其余部分

#include "mutex.h"

void Mutex::Lock(){
  this->std_mutex.lock();
}

void Mutex::Unlock(){
  this->std_mutex.unlock();
}

bool Mutex::TryLock(){
  return this->std_mutex.try_lock();
}

【讨论】：