如何使用 C++ 编程语言在 X86 CPU 上实现高效且线程安全的引用计数系统？
我总是遇到关键操作不是原子的问题，可用的 X86 互锁操作不足以实现引用计数系统。
以下文章涵盖了该主题，但需要特殊的 CPU 指令：
Fabian
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7 回答
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现在，您可以使用 Boost/TR1 shared_ptr<> 智能指针来保持您的引用计数引用。
效果很好；没有大惊小怪，没有混乱。shared_ptr<> 类负责 refcount 所需的所有锁定。
于 2008-09-18T14:37:07.697 回答
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在 VC++ 中，您可以使用_InterlockedCompareExchange。
do
read the count
perform mathematical operation
interlockedcompareexchange( destination, updated count, old count)
until the interlockedcompareexchange returns the success code.
在其他平台/编译器上，为 MS 的 _InterlockedCompareExchange 公开的 LOCK CMPXCHG 指令使用适当的内在函数。
于 2008-09-18T14:38:25.523 回答
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严格来说，您需要等到 C++0x 才能使用纯 C++ 编写线程安全代码。
目前，您可以使用 Posix，或者围绕比较和交换和/或互锁递增/递减创建自己的平台独立包装器。
于 2008-09-18T14:38:06.930 回答
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Win32 InterlockedIncrementAcquire 和 InterlockedDecrementRelease（如果您想安全并关心可能重新排序的平台，因此您需要同时发出内存屏障）或 InterlockedIncrement 和 InterlockedDecrement（如果您确定将保留 x86），是原子的并且将做这项工作。
也就是说，Boost/TR1 shared_ptr<> 将为您处理所有这些，因此除非您需要自己实现它，否则您可能会尽力坚持下去。
于 2008-12-08T11:04:33.000 回答
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请记住，锁定非常昂贵，并且每次您在智能指针之间传递对象时都会发生这种情况 - 即使对象当前由一个线程拥有（智能指针库不知道这一点）。
鉴于此，这里可能有一个适用的经验法则（我很高兴得到纠正！）
如果以下情况适用于您：
- 您有复杂的数据结构，很难为其编写析构函数（或者 STL 样式的值语义在设计上不合适），因此您需要智能指针来为您完成它，并且
- 您正在使用共享这些对象的多个线程，并且
- 您关心性能和正确性
...那么实际的垃圾收集可能是更好的选择。尽管 GC 在性能方面名声不佳，但这都是相对的。我相信它与锁定智能指针相比非常有利。这是 CLR 团队选择真正的 GC 而不是使用引用计数的重要原因。请参阅这篇文章，特别是如果您继续计算引用分配意味着什么的鲜明比较：
没有参考计数：
a = b;
参考计数：
if (a != null)
if (InterlockedDecrement(ref a.m_ref) == 0)
a.FinalRelease();
if (b != null)
InterlockedIncrement(ref b.m_ref);
a = b;
于 2008-12-08T11:38:15.410 回答
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如果指令本身不是原子的，那么您需要将更新相应变量的代码部分设为临界区。
即，您需要通过使用某种锁定方案来防止其他线程进入该代码段。当然，锁需要是原子的，但是您可以在 pthread_mutex 类中找到原子锁定机制。
效率问题：pthread 库尽可能高效，并且仍然保证互斥锁对于您的操作系统是原子的。
贵吗：可能。但是对于需要保证的一切，都是有代价的。
于 2008-09-18T14:47:35.470 回答
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该 ddj 文章中发布的特定代码增加了额外的复杂性，以解决使用智能指针的错误。
具体来说，如果你不能保证智能指针在分配给另一个智能指针时不会改变，那么你做错了，或者一开始做的事情非常不可靠。如果智能指针在分配给另一个智能指针时可以更改，这意味着执行分配的代码不拥有智能指针，这很可疑。
于 2008-09-23T22:44:28.707 回答