适合具备 C 语言基础的 C 教程（十四）

前言

在上一则教程中，我们引入了智能指针的相关概念，并详细地说明了智能指针的用法，而且我们也对智能指针进行了一些完善，使其更加具备普适性，在前一则教程中，我们也提到了说虽然已经完善了很多，但是仍然存在着问题，这个问题是什么呢？我们本节教程将着重叙述这个内容。在阅读本则教程之前需要阅读上一则教程：适合具备 C 语言基础的 C 教程（十三）

多线程下存在的问题

在讲述多线程下存在的问题之前，我们需要了解一下在一个系统中，当要对一个变量进行操作的时候，需要经历哪些步骤，步骤如下：

由上述示意图可知，如果要进行 count ，那么这个时候要进行读入， 1，写入三个操作。而正是因为这个操作，那么在多线程的情况下，如果处理不当，就会导致错误。

我们来回忆一下上一则教程中智能指针的内容，为了防止在使用智能指针时，多个指针指向同一个对象，导致的多次释放同一块内存区域的问题。我们引入了count计数来记录一个对象被指向的次数，表示这个对象有多少个指针指向它。如果现在有多个指针指向同一个对象，那么就就需要根据count值来决定是否释放对象的内存，因为如果这个对象被两个指针所指向，根据其中一个指针销毁了这块内存区域的时候，那么另一个指针将会出现问题，所以 count的值非常关键。

那在上述的流程图中，我们知道了改变count值所遵循的这样一个步骤，在这个步骤的基础上会存在什么问题呢？这就是本节所要研究的问题。当当前的系统处于一个多线程运行的情况下的时候，那么当前的代码就不是线程安全的，我们来看下面的解析：

在基于前面的智能指针的基础上，我们写出如下代码，首先是：

sp s1 = new Person();
那么这时候可以知道 s1->getStrongCount()等于1,然后，紧接着是如下两句代码：

sp s2 = s1;
sp s3 = s1;
那么这个时候s1->getStrongCount()等于3，常规来讲是这样子的，但是并不排除特殊情况下会出现问题，假设我们现在有两个线程，线程 A 执行的是sp s2 = s1;这条语句，而线程 B 执行的是sp s3 = s1;这条语句，我们根据系统写入一个变量的流程，将线程 A 执行的过程分为A1、A2以及A3，同样的，我们将线程B执行的过程分为B1、B2以及B3，而这个时候，我们假设以时间 t为时间轴，线程 A 和线程 B 的执行过程如下所示：

--------------------------------------------------------------------------------------->t(时间t)
A1(读操作)-->A2( 操作，注意还没写入)-->B1(读操作)-->B2( 操作，注意还没写入)-->B3(写入)-->A3(写入)
count = 1；count ;                 count = 1;   count ;                count = 2;  count =2;
所以最终的 count值等于2，与实际应该等于的3不相符，造成了错误，所以称之为线程不安全的。

原子操作

那针对于上述所提到的这个问题，该如何解决呢，我们知道造成上述问题的主要原因是一个count 操作分成了三个步骤，那么实际上只要将这三个步骤合并为一个步骤，那么问题自然也就能够得到解决，而这种操作也被称之为是原子操作。

我们采用 Android源码里面的轻量级指针来实现这个功能，我们来看源代码中的原子操作：

这样处理之后，那么在多线程的情况下，就不会导致count值出错，因为其在进行 操作或者是--操作的时候，只需要一步就可以完成。

基于此，我们来编写我们的 Person类，代码如下所示：

#include 
#include 
#include 
#include "RefBase.h"

using namespace std;
using namespace android::RSC; /* 轻量级指针所在的命名空间 */

class Person : public LightRefBase
{
public:
    Person()
    {
        cout << "Person()" << endl;
    }

        ~Person()
    {
        cout << "~Person()"<<endl;
    }
    void printInfo(void)
    {
        cout<<"just a test function"<<endl;
    }
};
注意，我们在使用了Android的轻量级指针之后，其内部已经包含了 sp类，就不需要我们自己实现了，我们接下来看之前所写的测试函数：

template<typename T>
void test_func(sp