C++ shared_ptr 和threadsanitazer 报告数据竞争

Question

这是来自 threadsanitazer (clang) 的粘贴，它报告数据竞争 http://pastebin.com/93Gw7uPi

谷歌搜索似乎这是threadsanitazer的问题（例如http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=57507）

所以我们可以说这看起来像（刚才是手写的，所以它不是工作代码）：

class myclass : : public std::enable_shared_from_this<myclass>
{
  public:  // example!
  myclass(boost::asio::io_service &io, int id);
  ~myclass() { /*im called on destruction properly*/ }
  void start_and_do_async();
  void stop();

  int ID;
  boost::asio::udp::socket usocket_;
  ... endpoint_;
  ... &io_;
}

typedef std::shared_ptr<myclass> myclass_ptr;
std::unordered_map<int, myclass_ptr> mymap;

myclass::myclass(boost::asio::io_service io, int id) : io_(io)
{
  ID = id;
}

void myclass::start_and_do_async()
{
   // do work here 

  //passing (by value) shared_ptr from this down in lambda prolongs this instance life
  auto self(shared_from_this()); 
  usocket_.async_receive_from(boost::asio::buffer(...),endpoint,
  [this,self](const boost::system::error_code &ec, std::size_t bytes_transferred)
  {
    start_and_do_async();
  }
}

void myclass::stop()
{ 
  // ...some work and cleanups
  usocket_.close();
}

在主线程中创建新线程（这实际上是在另一个类中）并为新的 io_service 处理程序运行

new boost::thread([&]()
{   
     boost::asio::io_service::work work(thread_service);
     thread_service.run();
}); 

并且定期从主线程中添加或删除元素

void add_elem(int id)
{
  auto my = std::make_shared<my>(thread_service, id);
  my->start();
  mymap[id] = my;
}

void del_elem(int id)
{ 
  auto my = mymaps.at(id);
  mymap.erase(id); //erase first shared_ptr instace from map

  // run this in the same thread as start_and_do_async is running so no data race can happen (io_service is thread safe in this case)
  thread_service.post[my]()
  {
    my.stop(); //this will finally destroy myclass and free memory when shared_ptr is out of scope
  });
}

所以在这种情况下，根据文档判断（其中声明不同的 shared_ptr（boost 或 std）允许从多个线程进行读/写访问）是否存在数据竞争？

这段代码是否正确地为一个指针创建了两个不同的 shared_ptr 实例？

在 shared_ptr.h 中我可以看到原子操作，所以我只想确认它是线程清理程序报告误报的问题。

在我的测试中，这可以正常工作，没有内存泄漏（shared_ptr 实例被正确删除并调用析构函数）、segfaults 或其他任何东西（10 小时插入/删除元素 - 每秒 100 个或每秒 1 个）

Answer 1

假设shared_ptr 线程安全文档与其实现相匹配，则shared_ptr 上的数据竞争报告为误报。线程在shared_ptr 的不同实例上运行，这些实例共享同一实例的所有权。因此，同一个shared_ptr 实例没有并发访问。

话虽如此，我想强调的是，在示例中，myclass::usocket_ 的线程安全仅依赖于处理io_service 的单个线程，有效地在隐式strand 中执行。如果多个线程为io_service 提供服务，则可以使用显式strand 来提供线程安全。有关 Boost.Asio 和 strands 的一些线程安全细节的更多详细信息，请考虑阅读 this 答案。