c - 扩展内存分配，如果不可能则失败

Question

我正在编写一个并行程序，其中我必须重新分配一个内存块，该内存块正在被其他线程主动写入。执行此操作的自然方法是使用realloc，但是当调用realloc并行写入的块时，有两种可能的结果：

1. realloc能够扩大分配。不会出现问题。
2. realloc必须创建新分配，将旧分配的内容复制到新分配，并释放原始分配。

第二种情况是有问题的，原因有两个：

首先，因为初始分配中的一个字节可以在该字节被复制之后realloc和返回之前写入。在这种情况下，一旦旧的分配被释放，写入将丢失。

其次，因为realloc将在旧分配返回之前释放旧分配，因此同时访问该内存区域的其他线程将读取释放的内存，这不能保证是安全的。

目前，我使用一种解决方法，即 to malloc, memcpy, 然后free使用信号量来确保所有线程在调用free它之前都已移至新分配。

但是，这种方法放弃了 realloc 的主要优点——如果有空间可以扩展分配的可能性。所以，我的问题是，是否有某种方法extend_allocation可以延长分配或失败（在这种情况下我可以回退到 malloc/memcpy/free），或者我是否必须每次都使用 malloc/memcpy/free？

也欢迎对具有此问题的解决方案的替代内存分配器的建议作为答案。

标签： cmemory-managementconcurrencyrealloc

Answer 1

如果您真的想使用realloc，则需要在可能修改指针之前序列化对指向已分配内存的指针的访问。

内存指针应该是全局的，因此任何线程都可以访问它，以及关联的互斥锁或信号量。每当一个线程想要使用指针来读取或写入值时，它首先需要锁定互斥体，然后在完成后解锁它。

一旦你有了这个地方，你可以通过锁定互斥体，调用realloc，然后解锁它来轻松地增加内存。