多线程使用用户定义的对象

我对使用多个线程中的对象有疑问。

首先，保护对象不受std::lock_guard或其他对象的同时访问是没有问题的。

下一步是用volatile声明对象。

class A
{
   public: int val;
};
volatile A a;

但是这样做最终会产生许多带有类型限定符volatile的新函数…int GetVal() volatile;void SetVal() volatile;…

好，这一切都很好。

但是如何访问stl成员，例如std::vector或std::map.

如果我想有一个易失性的std::vector<int>，我在很多错误中运行，而仍然不定义任何易失性方法。

从这一点我搜索了网络，发现了很多"技巧"。在后台基本上是一样的想法:用互斥锁来保护并发性，用const_cast把volatile移开，使标准接口可用。

作为这个实现的一个示例:

template <typename T>
class PseudoPtr {
    public:
        PseudoPtr(volatile T& obj, mutex& mtx) 
            : guard(mtx), 
              pObj_(const_cast<T*>(&obj)) 
        { }   
        ~PseudoPtr() { }   
        // Pointer behaviour
        T& operator*()  {   return *pObj_;  }   
        T* operator->() {   return  pObj_;  }   
    private:
        my_guard<mutex> guard;
        T* pObj_;
        PseudoPtr(const PseudoPtr&) = delete;
        PseudoPtr& operator=(PseudoPtr &) = delete;
};

没有volatile限定符的示例类:

 class A
 {
     ...
     int GetVal();
 };

但是如果我这样使用:

 volatile A a;
 mutex mu;
 ...
 for (;;) 
 {
     PseudoPtr ptr(a, mu); //starts locking the object
     if (ptr->GetVal())
     {
         ... do something ...
     }
 }

我永远不会看到对象a的任何变化，因为编译器可以优化因为易失性对象是const_cast，所以优化器没有访问了解volatile行为

对于所有我自己的类，这不是一个问题，而我可以写所有的volatile方法。但是，如果我想使用stl容器，没有办法从它们中获得易失性实例，并通过const_cast使用它。

好吧，实际的编译器并没有那么难优化(gcc 4.6.1)，但是有一个保证编译器永远不会做这个优化吗?const_cast将打破volatile和const_cast在volatile stl对象将不工作，而stl容器没有volatile方法。

我认为，所有在网上找到的"技巧"都是有bug的，因为它们都忽略了优化器。

这在我的问题中运行:

• 我对挥发性和优化器的解释是错误的?
• 是否有使用stl容器线程安全的"标准"工作解决方案?

---------------------- 经过几个小时的阅读 ------------------------

首先，是的，pthread_mutex_lock应该做以下事情:*使访问内存原子化(这是我之前知道的唯一一件事)*保证内存对所有其他线程可见

好的，第二个对我来说是新的!这就引出了下一个问题:这个把戏是如何运作的?

提供互斥锁语义的库必须有机会告诉*编译器，停止乱序执行*将所有缓存(寄存器优化)变量写入硬件*告诉硬件同步所有硬件缓存等。

好的,好!具体是如何实现的:gcc特有的实现:存在一个名为barrier()的宏，类似于

asm volatile(":: "memory");

gcc的pthread库包含在glibc/nptl中，每个保证数据对其他线程可见的函数只需调用barrier宏或直接调用内联汇编器或使用类似的方法。

如果没有误解，那就是幕后的简单事情。

我所学到的:volatile和互斥锁在任何情况下都不是全感的。

我写下这个答案是希望其他人也能在这个谜团中变得不那么困惑。

如果再出现错误和误解?!让我知道!

谢谢你的回答!

(抱歉编辑我的帖子添加我自己的结论，但我不能添加自己的答案到我的帖子)