10.3 在线程之间共享 C++ 标准库对象

C++ 标准库 (libCstd -library=Cstd ) 是 MT 安全的，但具有某些语言环境异常。它确保该库的内部结构在多线程环境中正常运行。但是，您仍需要将您自己在各个线程之间共享的任何库对象锁定起来。请参见 setlocale(3C) 和 attributes(5) 手册页。

例如，如果实例化字符串，然后创建新的线程并使用引用将字符串传递给线程，因为要在线程之间显示共享这个字符串对象，所以您必须锁定对于该字符串的写访问。（库提供的用于完成该任务的工具在下文中会有描述。）

另一方面，如果将字符串按值传递给新线程，则即使库使用引用计数实现，也不必担心锁定。库将自动处理锁定。只有当要使对象显式可用于多线程或在线程之间传递引用，以及使用全局或静态对象时，您才需要锁定。

C++ 标准库在内部使用锁定（同步）机制来确保在多线程下的行为正确，该机制可以描述如下：

_RWSTDMutex 和 _RWSTDGuard 这两个同步类提供了实现多线程安全的机制。

_RWSTDMutex 类通过下列成员函数提供了与平台无关的锁定机制：

• void acquire()－自己获取锁定，或者在获得此类锁定之前一致处于阻塞状态。

• void release()－自己释放锁定。

class _RWSTDMutex
{
public:
    _RWSTDMutex ();
    ~_RWSTDMutex ();
    void acquire ();
    void release ();
};

_RWSTDGuard 类是封装有 _RWSTDMutex 类的对象的公用包装器类。_RWSTDGuard 对象尝试在其构造函数中获取封装的互斥锁（抛出从 std::exception on error 派生的 ::thread_error 类型的异常），并在析构函数中释放互斥锁（析构函数从来不会抛出异常）。

class _RWSTDGuard
{
public:
    _RWSTDGuard (_RWSTDMutex&);
    ~_RWSTDGuard ();
};

另外，可以使用宏 _RWSTD_MT_GUARD(mutex)（以前的 _STDGUARD）有条件地在多线程内部版本中创建 _RWSTDGuard 类的对象。该对象保护代码块的其余部分，并在该代码块中定义为可同时被多个线程执行。在单线程生成中，宏扩展到空表达式中。

以下示例说明了这些机制的使用。

#include <rw/stdmutex.h>

//
// An integer shared among multiple threads.
//
int I;

//
// A mutex used to synchronize updates to I.
//
_RWSTDMutex I_mutex;

//
// Increment I by one. Uses an _RWSTDMutex directly.
//

void increment_I ()
{
   I_mutex.acquire(); // Lock the mutex.
   I++;
   I_mutex.release(); // Unlock the mutex.
}

//
// Decrement I by one. Uses an _RWSTDGuard.
//

void decrement_I ()
{
   _RWSTDGuard guard(I_mutex); // Acquire the lock on I_mutex.
   --I;
   //
   // The lock on I is released when destructor is called on guard.
   //
}