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http://www.shnenglu.com/pwq1989/ 今天群里姐夫推薦了個C++的Actor框架 Theron，就看了下源碼，注釋比代碼還多，業界良心。
源碼我還沒看完，就看到了他的一個叫StringPool的類，里面通過Ref來生成單例（Singleton），看了下
static void Reference();這個函數實現的時候，突然腦洞一開，為啥沒有Memory Barrier(
wiki)。
先貼一下他的代碼：
1 StringPool *StringPool::smInstance = 0;
2 Mutex StringPool::smReferenceMutex;
3 uint32_t StringPool::smReferenceCount = 0;
4
5
6 void StringPool::Reference()
7 {
8 Lock lock(smReferenceMutex);
9
10 // Create the singleton instance if this is the first reference.
11 if (smReferenceCount++ == 0)
12 {
13 IAllocator *const allocator(AllocatorManager::GetCache());
14 void *const memory(allocator->AllocateAligned(sizeof(StringPool), THERON_CACHELINE_ALIGNMENT));
15 smInstance = new (memory) StringPool();
16 }
17 }
我們先不討論這一段代碼，先看看下面的：
大家如果看過C++的Double Check Lock不可靠的這篇paper(
地址)，作者給出的解決方案是這樣的：
1 // First check
2 TYPE* tmp = instance_;
3 // Insert the CPU-specific memory barrier instruction
4 // to synchronize the cache lines on multi-processor.
5 asm ("memoryBarrier");
6 if (tmp == 0) {
7 // Ensure serialization (guard
8 // constructor acquires lock_).
9 Guard<LOCK> guard (lock_);
10 // Double check.
11 tmp = instance_;
12 if (tmp == 0) {
13 tmp = new TYPE;
14 // Insert the CPU-specific memory barrier instruction
15 // to synchronize the cache lines on multi-processor.
16 asm ("memoryBarrier");
17 instance_ = tmp;
18 }
19 return tmp;
其實這兩個Memory Barrier不用全屏障，第一個用讀屏障rmb()就好了。第二個需要一個寫屏障wmb()。
我們都知道mb這個東西是為了防止CPU級別的指令亂序被發明出來的，（另一個是編譯器級別的，和本篇文章沒有多大關系，有興趣大家可以去研究下），實現也是由平臺相關的特殊指令(mfence這樣的)組成的。
之所以要寫成這樣，第二個mb()是為了防止在構造函數完成之前提前對目標賦值，但ctor還沒完成，就被掛起，然后第二個線程訪問的時候，認為已經構造完畢，進而使用不完整的數據引發奇怪的錯誤。
(第一個rmb()的作用我覺得是可有可無，加上可能是為了效率把（猜），強制刷新讀取instance_的值，防止進入第一個check去競爭那個鎖，不加也是不會有錯的，因為POSIX規定mutex之間必須保持內存的可見性，所以是不需要擔心讀到臟數據) <-- 這段是個人意見，歡迎修正。
下面就是我趴了半下午才想明白的問題。。。為啥Theron中那段代碼（第一段代碼）不需要在lock中添加mb()，后來往下翻了下，發現StringPool的構造函數是空的。。根本就沒有內存的寫入，當然就不需要wmb()了。
可見，C++的多線程編程，好難
posted on 2014-01-08 00:54
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