多线程访问共享对象的线程安全问题

文章通过一个C++示例展示了在多线程环境中,不恰当的资源管理(普通指针)可能导致线程安全问题。使用智能指针,特别是弱指针,可以确保在对象被删除后防止非法访问,从而解决这个问题。在主线程中创建并析构对象,子线程通过弱指针检查对象是否还存在,若存在则转换为强指针进行安全访问。

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前言:只能不断安慰自己好饭不怕晚!

悟性高是多么的重要啊!同样的起跑线,学的还是同样的东西,可不同的时间学,结果是不同的。

回归正题:

多线程通信、智能指针、muduo网络编程

智能指针完美的结局了多线程访问共享对象的线程安全问题。

前情提要:


#include <thread>
#include <iostream>

using namespace std;
class A
{
private:
    /* data */
public:
    A(/* args */);
    void testA();
    ~A();
};

A::A(/* args */)
{
    cout<<"A()"<<endl;
}

A::~A()
{
    cout<<"~A()"<<endl;
}
void A::testA()
{
    cout<<"非常好用的方法!"<<endl;
}

//子线程       
void hander01(A* pw)
{
    //子线程睡两秒
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); 
    
    pw->testA();     //创建子线程访问A对象好用的方法

    
}
//mian线程
int main()
{
    A *p = new A();
    thread t1(hander01, p);
   
    delete p;
    p = nullptr;
   

    return 0;
}

//输出结果是:
A()
~A()
非常好用的方法!

解释:这是非常不符合正常逻辑的,首先应该A对象生成,然后创建子线程,同时子线程睡两秒,主线程把A的对象析构,等子线程睡醒,居然还能输出A对象成员方法(输出:非常好用的方法!)。这是不符合逻辑的,A对象的方法应该在对象释放之前执行,如果说对象的空间度已经释放了,那么还能执行对象的方法吗?显然是不行的。

改进,使用智能指针,强弱指针,简单理解,在子线程调用的是强指针,那么子线程一定要访问对象,如果是弱指针,那么当对象空间已经释放了,子线程是不能访问对象的。


#include <thread>
#include <iostream>

using namespace std;
class A
{
private:
    /* data */
public:
    A(/* args */);
    void testA();
    ~A();
};

A::A(/* args */)
{
    cout<<"A()"<<endl;
}

A::~A()
{
    cout<<"~A()"<<endl;
}
void A::testA()
{
    cout<<"非常好用的方法!"<<endl;
}

//子线程        传入对象        弱智能指针

void hander01(weak_ptr<A> pw)
{
    

    //睡了1秒之后访问析构对象的testA方法    是不合理的
    //q访问A对象时, 需要监测A对象是否存活   这就是多线程访问共享对象的线程安全问题
    //q->testA();     //创建子线程访问A对象好用的方法

    shared_ptr<A> sp = pw.lock();
    if(sp != nullptr){
        sp->testA();
        cout<<"sp不为空"<<endl;
    }else{
        cout<<"A对象已经析构,不能再访问!"<<endl;
    }
}
//mian线程
int main()
{
   {    //出作用域  变调用析构函数
        shared_ptr< A> p (new A());
        thread t1(hander01, weak_ptr<A> (p));
        t1.detach();
        //std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); 
        //如果打开,执行结果如下
        //A()
        //非常好用的方法!
        //sp不为空
        //~A()
   }

    //std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));   //主线程睡两秒

    
    
    //阻塞等待子线程结束
    //t1.join();
    //std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); 

    return 0;
}
//输出结果
/*
A()
~A()
A对象已经析构,不能再访问!
*/

简单说明:指针对象会在作用域内创建并析构,如果把这段时间延长,那么子线程也能访问对象(相当于多线程共享资源),正常情况下,释放了对象空间,子线程再去访问对象,无法访问对象资源,会出现:A对象已经析构,不能再访问!

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