Từ khóa C++ có thể thay đổi không hợp lệ cho chủ đề?

Question

Từ hiểu biết của tôi về từ khóa có thể thay đổi, một trong những cách sử dụng chính của nó là lưu vào bộ nhớ đệm dữ liệu và tính toán chúng khi cần. Vì chúng có thể thay đổi (mặc dù chúng là const) nên nó không an toàn hoặc vô nghĩa khi sử dụng chúng? Phần lưu trữ sửa đổi dữ liệu do đó sẽ cần phải là một khóa và từ sự hiểu biết của tôi khi bạn viết cho đa luồng dữ liệu KHÔNG BAO GIỜ thay đổi và các bản sao nên được thực hiện và trả về/xích lại với nhau.

Vì vậy, nó là vô nghĩa hay xấu khi sử dụng từ khóa có thể thay đổi của C++?

Answer 1

Vì vậy, nó là vô nghĩa hay xấu khi sử dụng từ khóa có thể thay đổi của C++?

Không; từ khóa mutable là Điều tốt. mutable có thể được sử dụng để tách trạng thái quan sát được của một đối tượng khỏi nội dung bên trong của đối tượng.

Với ví dụ "dữ liệu được lưu trong bộ nhớ cache" mà bạn mô tả (sử dụng phổ biến là mutable), nó cho phép lớp thực hiện tối ưu hóa "trong phần" không thực sự sửa đổi trạng thái quan sát được.

Đối với việc truy cập đối tượng từ nhiều chủ đề, có, bạn phải cẩn thận. Nói chung, nếu một lớp được thiết kế để được truy cập từ nhiều luồng và nó có các biến số mutable, nó sẽ đồng bộ hóa việc sửa đổi các biến đó trong nội bộ. Tuy nhiên, lưu ý rằng vấn đề thực sự là vấn đề quan trọng hơn. Thật dễ dàng để suy luận rằng:

1. Tất cả các chủ đề của tôi chỉ gọi hàm thành viên const trên đối tượng chia sẻ này
2. chức năng thành viên Const không sửa đổi các đối tượng trên mà chúng được gọi là
3. Nếu một đối tượng không được sửa đổi , tôi không cần phải đồng bộ hóa truy cập vào nó
4. vì vậy, tôi không cần phải đồng bộ hóa quyền truy cập vào đối tượng này

Lập luận này là sai vì (2) là sai: hàm thành viên const có thể thực sự modif y thành viên dữ liệu có thể thay đổi. Vấn đề là nó thực sự, thực sự dễ dàng để nghĩ rằng lập luận này là đúng. Giải pháp cho vấn đề này không phải là dễ dàng: hiệu quả, bạn chỉ phải cực kỳ cẩn thận khi viết mã đa luồng và chắc chắn rằng bạn hiểu cách thức các đối tượng được chia sẻ giữa các chủ đề được thực hiện hoặc những gì đảm bảo đồng thời.

Answer 2

Không, từ khóa có thể thay đổi để bạn có thể thay đổi ngay cả khi đối tượng là const, chẳng hạn như siêu dữ liệu không phải là thuộc tính của đối tượng mà là quản lý của nó. v.v.) Nó không có gì để làm với luồng.

Answer 3

Trên cuối đối diện, hầu hết các mã đa luồng của tôi đòi hỏi việc sử dụng các mutable keyword:

class object { 
    type m_data; 
    mutable mutex m_mutex; 
public: 
    void set(type const & value) { 
     scoped_lock lock(m_mutex); 
     m_data = value; 
    } 
    type get() const { 
     scoped_lock lock(m_mutex); 
     return m_data; 
    } 
}; 

Thực tế là phương pháp get không thay đổi trạng thái của object được khai báo bằng phương tiện từ khóa const.Nhưng nếu không có công cụ sửa đổi mutable được áp dụng cho việc khai báo thuộc tính mutex, mã sẽ không thể khóa hoặc giải phóng hoạt động mutex - rõ ràng sửa đổi số mutex, ngay cả khi chúng không sửa đổi object.

Bạn thậm chí có thể làm cho thuộc tính data có thể thay đổi nếu nó có thể được đánh giá lazily và chi phí cao, miễn là bạn khóa đối tượng. Đây là sử dụng bộ nhớ cache mà bạn tham chiếu trong câu hỏi.

Công cụ sửa đổi mutable không phải là vấn đề với mã đa luồng, chỉ khi bạn cố gắng khóa ít hơn đa luồng. Và như với tất cả các chương trình khóa-ít hơn, bạn phải là rất cẩn thận với những gì bạn làm, bất kể const hoặc mutable. Bạn có thể viết mã đa luồng hoàn toàn không an toàn gọi các phương thức const trên các đối tượng không có thuộc tính mutable. Ví dụ đơn giản sẽ loại bỏ các mutex từ mã trước đó và có N chủ đề thực hiện chỉ get() s trong khi một thread khác thực hiện set() s. Thực tế là get() là const không đảm bảo rằng bạn sẽ không nhận được kết quả không hợp lệ nếu một luồng khác đang sửa đổi.