Как работают std::mutex?

Question

[bLercs]

Задачка:
Поле класса является умным указателем на массив данных, к которому есть доступ из разных потоков других классов. Один в него пишет, другой забирает.

Как вообще применять мьютексы?
Если я создам мьютекс внутри общего класса(убрав copy- и move-конструкторы), где есть функция, внутри которой создаётся тред, то какой тред будет блокировать мьютекс, созданный в поле класса? И какой тред мне нужно блокировать, чтобы избжать одновременного доступа к массиву данных?
Если ещё скажете, что почитать к теме, будет вообще здорово.

Comments

[mayton2019]

Поле класса является умным указателем на массив данных

Зачем умный указатель? А можно обычный указатель? Просто если ты делаешь любой овер-инжинеринг
то ты должен объяснить зачем. Тем более учитывая что тема для тебя новая и сложная и ты в ней
явно путаешься. Так зачем еще больше вносить путаницы?

к которому есть доступ из разных потоков других классов. Один в него пишет, другой забирает.

Как это один пишет и другой забирает? Тогда тебе нужен не массив а очередь (Queue).

Если я создам мьютекс внутри общего класса....

Классы С++ не имеют никакого отношения к объектам мультипоточности. Это - как-бы две разные
области знаний. Тебе проще было-бы писать процедурный код на языуке Си with mutex
и у тебя возникало-бы меньше вопросов.

И какой тред мне нужно блокировать, чтобы избжать одновременного доступа к массиву данных?

Все потоки, которые работают с объектом многопоточности должны соблюдать протокол.

mutex.lock();
..
mutex.unlock();

Answer 1

[res2001]

Энтони Уильямс: C++. Практика многопоточного программирования
https://en.cppreference.com/w/cpp/thread

Вы не блокируете тред, вы блокируете мьютекс. Если мьютекс уже заблокирован другим потоком, то второй тред будет ждать пока освободится мьютекс и потом его заблокирует. Ожидание будет происходить непосредственно в методе lock мьютекса. Есть вариант try_lock - когда ожидания не происходит, но если мьютекс уже захвачен кем-то, то возвращается соответствующая ошибка.
В общем случае применение мьютекса выглядит так:

m.lock()
<unsafe operation>
m.unlock()

Конструкторы можно не удалять, просто в них нужно блокировать мьютекс объекта источника. Мьютекс объекта назначения блокировать не нужно, т.к. это конструктор и класс только создается и им пока еще никто не владеет, так что доступ к членам класса будет монопольный. Но в этих конструкторах надо создавать новые мьютексы для объекта назначения.

Comments

[res2001]

Вот, кстати, еще вспомнил, отличный курс по параллельному программированию:
https://compscicenter.ru/courses/hp-course/2022-sp...

Answer 2

[bLercs]

Кстати, создастся ли мьюткс таким образом?

std::shared_ptr<std::mutex> m = std::make_shared<std::mutex>( );

Comments

[res2001]

Да. Но зачем вам умный указатель на мьютекс? Внедрите мьютекс непосредственно в защищаемый объект.
Если объект - это какой-то стандартный контейнер, то возможно надо создать класс своего защищенного контейнера, на базе стандартного.

[Dmitrii]

Есть shared_mutex. Думаю, может быть актуальным для использования с shared_ptr.

[res2001]

bLercs, У shared_mutex алгоритм работы отличается от стандартного варианта мьютекса.
Надо использовать тот мьютекс, который нужен в данной конкретной задаче.