Poco RefCountedObject 线程安全吗？答案

【问题标题】：Is Poco RefCountedObject thread safe?Poco RefCountedObject 线程安全吗？
【发布时间】：2016-08-03 16:52:44
【问题描述】：

Poco RefCountedObject 提供 2 个接口：

    inline void RefCountedObject::duplicate() const
{
    ++_counter;
}


inline void RefCountedObject::release() const throw()
{
    try
    {
        if (--_counter == 0) delete this;
    }
    catch (...)
    {
        poco_unexpected();
    }
}

与：

class Foundation_API RefCountedObject
    /// A base class for objects that employ
    /// reference counting based garbage collection.
    ///
    /// Reference-counted objects inhibit construction
    /// by copying and assignment.
{
public:
    RefCountedObject();
        /// Creates the RefCountedObject.
        /// The initial reference count is one.

    void duplicate() const;
        /// Increments the object's reference count.

    void release() const throw();
        /// Decrements the object's reference count
        /// and deletes the object if the count
        /// reaches zero.

    int referenceCount() const;
        /// Returns the reference count.

protected:
    virtual ~RefCountedObject();
        /// Destroys the RefCountedObject.

private:
    RefCountedObject(const RefCountedObject&);
    RefCountedObject& operator = (const RefCountedObject&);

    mutable AtomicCounter _counter;
};

请注意： 可变的 AtomicCounter _counter;

我的问题是如果我在多线程中使用 RefCountedObject 是否安全？

在我看来，这不是因为只有 --_counter 是原子的，而是 if(--_count) 不是原子的，并且可能导致对已删除对象的引用。例如假设我有 2 个线程 A 和 B 一个执行重复，另一个释放，执行顺序如下：

B 开始执行释放并到达 --_counter
开始执行重复并到达 ++_counter
此时_counter=1
B 执行 --_counter 并返回要由 if 评估的结果（即 0 && counter 现在为 0）
B 在分支语句（if）之前被抢占并停止
执行 _counter++ 并返回对对象的引用
B 继续并评估值为 0 的分支语句并删除对象

我们最终得到 A 引用了一个已删除的对象。即使 mutable 关键字强制编译器不优化 _counter 它也无助于多线程

我错过了什么吗？

【问题讨论】：

标签： c++ multithreading poco poco-libraries

【解决方案1】：

严格从单独来看重复和发布，以上是正确的。

但是，如果您有两个线程，都具有指向同一个 RefCountedObject 的指针，则您应该在每个线程中拥有单独的 AutoPtr 实例（这意味着 _counter 开始时 > 1），或者，如果您共享相同的AutoPtr，如果至少有一个线程可以更改 AutoPtr（这将导致 release() 被调用），则它必须由互斥锁保护。不用说，在多个线程之间共享一个可变的 AutoPtr 会导致灾难。

如果你通过手动调用 duplicate() 和 release() 来管理 RefCountedObject（我不推荐），你应该遵循 POCO 的引用计数规则并且非常小心。

因此，对于表现良好的代码，RefCountedObject 与 AutoPtr 一起用于多线程是安全的。

【讨论】：

您说“在 2 个线程中分离 AutoPtr 实例”。那是怎么工作的？如果我们有 2 个单独的实例，我们将有两个单独的 refCount，那么我们如何才能在正确的时间删除对象？

【解决方案2】：

这是安全的，因为计数器基于std::atomic AND std::atomic 默认使用std::memory_order_seq_cst 进行操作。如果std::atomic 使用std::memory_order_relaxed，那么实现将是错误的/不安全的。缺点是 std::memory_order_seq_cst 是“慢”。通过使用一些不同的代码和不同的内存排序命令（https://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/memory_order）

，有比 Poco 更快的实现，但不那么简单

【讨论】：