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c++ - 原子和 `errno`：使用 C++11 原子读取受保护的 errno 值是否合理？

问题描述

处理 errno 是在多线程环境中使用 POSIX API 的难题之一。使用std::atomic像下面这样的锁是否合理？

class FastLock{
    std::atomic_int value;
public:
    FastLock()
    : value{0}{}

    void unlock()
    {
        value.store(0,std::memory_order_release);
    }

    bool try_lock()
    {
        int r = value.exchange(1,std::memory_order_acquire);
        return !r;
    }
};

上下文将与此类似：

template<typename function, typename ...args>
auto shield(function _fn){
    static FastLock* lk = new FastLock{};
    return [=](args... _v){
        while(lk->try_lock());
        auto ret = std::forward(_fn, _v...);
        auto errval = errno;
        lk->unlock();
        return std::make_pair(ret,errval);
    };
}

这会导致任何类型的未定义行为或实现定义的行为吗？

标签： c++atomicerrno

解决方案

虽然 1988 年的旧 POSIX 标准曾经要求errno是一个全局对象，但在以后的修订版中不再是这种情况。至少 POSIX.1-2001 需要errno是线程本地的。我怀疑指定 POSIX 线程的 POSIX.1c-1995 已经要求这样做，但我无权访问该文档，因此无法验证。

我不希望支持 C++11 的 POSIX 系统也不会支持 POSIX 2001，因此，使用 C++11 原子似乎不太必要。

也就是说，虽然 C 标准不需要errno是全局对象（至少 C99 不需要），但它也不保证errno. errno因此，在非 POSIX 系统或不提供线程局部性的旧 POSIX 系统上可能需要锁定。如果由于某种原因平台确实支持 C++11，那么 C++11 原子可能是实现锁的理想选择 - 或者它可能不是。至少在理论上。

请注意，为了保证线程安全，您必须确保对可能设置的函数的所有调用都errno必须使用锁。如果您使用任何可能使用此类标准函数的库，则还必须锁定对此类函数的调用。

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