C++11 多线程2——Mutex的错误使用

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本系列文章主要介绍C++11中多线程的使用方法，主要参考书籍为《C++Concurrency IN Action》。

为了保证多线程访问数据的安全性，一种通常的做法是对需要保护的数据上锁，使用mutex保证互斥访问。可以使用的做法是调用lock()和unlock()函数，但是我们更加推荐使用模板类std::lock_guard，在该类的构造函数中完成lock()，而在析构函数中完成unlock()操作。这一技巧和上一章对join()函数的使用是一致的。

简单介绍后我们来看一个可能引起mutex使用错误的例子。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
class some_data
{
public:	
	int a;
	std::string b;

	void do_someting(){ 
		a--;
		std::cout << "Break the protected." << endl; 
		std::cout << "a:" << a << endl;
	};
};
class data_wrapper
{
private:
	some_data data;
	std::mutex m;
public:
	template<typename Function>
	void process_data(Function func)
	{
		std::lock_guard<std::mutex> l(m);

		func(data);		// 1、将受保护的数据传递给func函数 [8/28/2015 pan]
	}
	void printData(){
		cout << "cuttent data:" << data.a << endl;
	}
};

some_data* unprotected=NULL;
void malicious_function(some_data& protected_data)
{
	unprotected = &protected_data;
	for (int i = 0; i < 100; i++){
		unprotected->a++;
		cout << "a should in protected:" << unprotected->a << endl;
	}
}

data_wrapper x;

void wrap()
{
	while (true)
	{
		if (unprotected != NULL){
			unprotected->do_someting();<span style="white-space:pre">	</span>// 4、“未经授权”的访问保护对象
		}
	}
}

void main()
{
	thread t(wrap);<span style="white-space:pre">			</span>// 2、开启一个新线程测试
	
	x.process_data(malicious_function);		// 3、传递一个恶意函数 [8/28/2015 pan]
	t.join();
	x.printData();
}

程序分析：

在main()函数中我们首先开启了一个新的线程去执行wrap()函数，函数在uprotected指针不为空时尝试去访问受保护的对象。

x.process_data()函数对保护数据上锁，但是把data对象的引用传递给了不受控制的恶意函数malicious_function()。如果互斥对象mutex能正常发挥作用，线程t对数据的访问会被挂起，我们应该能顺利执行完100次遍历之后再将控制权传递给线程t。线程t中函数do_someting()用来测试数据的保护性是否被破坏。

实际执行情况是do_someting()与malicious_function()中for循环交替执行，表明数据为能受到保护。

C++11 多线程2——Mutex的错误使用

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原文地址：http://blog.csdn.net/panan160/article/details/48048971