多线程类中的互斥体可能出现分段错误答案

【问题标题】：Possibility of segmentation fault with mutex in class with multithreading多线程类中的互斥体可能出现分段错误
【发布时间】：2023-03-26 02:20:01
【问题描述】：

多个线程 (std::async) 通过shared_ptr 共享以下类的实例，是否可能在这部分代码中出现分段错误？如果我对std::mutex 的理解是正确的，mutex.lock() 会导致所有其他试图调用mutex.lock() 的线程阻塞，直到调用mutex.unlock()，因此对向量的访问应该完全按顺序进行。我在这里错过了什么吗？如果没有，是否有更好的方法来设计这样的类（可能使用std::atomic_flag）？

#include <mutex>
#include <vector>
class Foo
{
   private:
      std::mutex mutex;
      std::vector<int> values;
   public:
      Foo();
      void add(const int);
      int get();
};
Foo::Foo() : mutex(), values() {}
void Foo::add(const int value)
{
   mutex.lock();
   values.push_back(value);
   mutex.unlock();
}
int Foo::get()
{
   mutex.lock();
   int value;
   if ( values.size() > 0 )
   {
      value = values.back();
      values.pop_back();
   }
   else
   {
      value = 0;
   }
   mutex.unlock();
   return value;
}

免责声明：get() 中的默认值 0 是因为它在其余代码中具有特殊含义。

更新：上面的代码与我使用的完全一样，当然除了拼写错误 push_Back。

【问题讨论】：

段错误在哪里？
我看不出这个类有什么问题，但你应该使用lock_guard<> 或unique_lock<> 来获取互斥体，并在RAII 包装器超出范围时自动释放。您是否显示了整个类定义？
另外，除了同时访问它们之外，你对这个类的对象做了什么？你在抄袭吗？
更新问题。 @AndyProwl：这个类只有一个对象，shared_ptr 只是为了在开发的早期阶段提供方便。 @hmjd：是的，除了这样的错别字，谢谢
@stefan：你能显示客户端代码吗？

标签： c++ c++11 thread-safety segmentation-fault mutex

【解决方案1】：

除了不使用 RAII 获取锁并使用 size() > 0 而不是 !empty() 之外，代码看起来还不错。这正是互斥锁的使用方式，这是您需要互斥锁的方式和位置的典型示例。

正如 Andy Prowl 所指出的，实例不能被复制构造或复制分配。

【讨论】：

如果有人滥用接口，这将导致编译时错误。 无论如何它都不会编译，因为将std::mutex 作为成员会阻止生成默认的复制构造函数和赋值运算符。

【解决方案2】：

这是“改进”版本：

#include <mutex>
#include <vector>
class Foo {
   private:
      std::mutex mutex;
      typedef std::lock_guard<std::mutex> lock;
      std::vector<int> values;
   public:
      Foo();
      void add(int);
      int get();
};
Foo::Foo() : mutex(), values() {}
void Foo::add(int value) {
   lock _(mutex);
   values.push_back(value);
}
int Foo::get() {
   lock _(mutex);
   int value = 0;
   if ( !values.empty() )
   {
      value = values.back();
      values.pop_back();
   }
   return value;
}

使用 RAII 获取mutex 等。

【讨论】：