Разделяемые указатели и многопоточность. И снова о них, в который раз

… хотя тут надо не запутаться в пресловутом lock-free — что и где мы считаем свободным от блокировок. А то может сложиться впечатление, что простая обёртка в такой atomic_shared_ptr любого контейнера сделает его и весь его интерефейс lock-free.

Разделяемые указатели и многопоточность. И снова о них, в который раз

Меня смутила некоторая категоричность выводов статьи. Действительно, если пользователи каким бы то ни было образом получили доступ к raw-указателю (под капотом ли он shared_ptr или нет) — да, никакая сила не спасёт многопоточную среду от гонки. Но, например, в озвученной книге довольно часто обращалось внимание на тот факт, что для достижения lock-free зачастую приходится чем-то жертвовать, что в реализации выливалось в использование proxy-классов возврата или идиомы «создать-и-обменять» (что близко к понятию транзакций). Если абстрагироваться от святого желания сделать shared_ptr таким же быстрым, как и raw-указатели, думаю, с использованием сложных proxy и, возможно, в будущем transactional memory (если появится и войдёт в стандарт) или её эмуляцией в текущих реалиях стандарта, реализовать lock_free shared_ptr всё-таки возможно.

Разделяемые указатели и многопоточность. И снова о них, в который раз

Тема неблокирующих контейнеров и алгоритмов (абстракций уровня более высокого, чем std::atomic<> и их интерефейса) сложная и интересная, более того, в настоящий момент ведутся активные исследования на эту тему (пишутся диссертации (!), берутся патенты и т.д.). Настоятельно рекомендую автору познакомиться с замечательной книгой C++ Concurrency in Action — Practical Multithreading Э. Уильямса (в русском переводе: Параллельное программирование на С++ в действии. Практика разработки многопоточных программ). Главы 4-7 весьма сложны для понимания, но в них рассматривается модель памяти нового стандарта и некоторые рецепты, как с её помощью и с новыми примитивами можно строить lock-free структуры. Также в книге детально разобрано поэтапное построение lock-free очереди, из которого можно извлечь весьма ценные уроки работы с CAS и вообще atomic'ами (как, например, одновременное измененние структуры наподобие указатель-счётчик (или как без этого можно обойтись), что, уверен, автору будет особенно интересно).