使用二級指針在多線程進行刷新操作

多線程程序中，我們經常會遇到這種情況，主線程啟動時加載一些參數到內存中的某個對象或者數據結構中，將這個對象或數據結構作為參數傳入各個子線程中，為了避免對象的復制與拷貝，往往傳入的是指針，子線程啟動，進行業務邏輯處理，需要根據key值獲取hashtable中的value，value = m_pParam->get(key)，代碼如下所示

//用hashtable保存程序運行所需的參數
hashtable<key, value> hashParam;
void loadParam(hashtable<key, value> & hashParam)
{
    //加載參數
    return;
}
//模擬線程類
class ThreadX
{
public:
    ThreadX(hashtable<key, value> *pParam):m_pParam(pParam)
    {...}
　　 T * get(int key)
　　 {
　　　　 return m_pParam->get(key);
　　 }
    /*其他成員*/
private:
    hashtable<key, value> *m_pParam;
    /*其他成員*/
};

主線程將構造好的hashtable傳入子線程，這裡的子線程對hashtable的操作是只讀操作，保證其他線程也不會對hashtable的數據進行修改，所以這裡的操作沒有加鎖。隨著需求的變更，現在hashtable中的數據需要支持動態刷新，即之前的參數可能會有變動（數據庫中的參數、配置文件信息等），在程序運行中通過發送信號量，由主線程對參數進行重新加載。​通常的做法是，對m_hashParam+互斥鎖進行封裝，設結構應為SynParam，在操作時上鎖：主線程加載參數，lock() -> 讀取參數到內存 -> m_hashParam->put(key, value) -> unlock()，重新加載參數時，同樣的方式處理。子線程同樣保存封裝後的結構體SynParam的指針，m_pSynParam，並在操作時，進行加鎖保護。這樣在程序收到參數刷新的信號量時，主線程對參數進行刷新，而子線程讀取到的是最新的數據。注意在子線程中 m_SynParam->get(key)時，同樣需要加鎖，這樣才能保證讀取到底數據是正確的，原理等同於一個線程寫多個線程讀的經典問題。在程序中參數刷新的頻率遠低於子線程中對參數結構的讀取，雖然能夠保證參數每次都讀取到最新的，但是加鎖的代價實在太高，會影響到程序的效率。

現在考慮另一種方式，主線程依然加載數據到內存中，假設加載到hashParam_A中，設 phashParam = &hashParam_A，主線程中創建子線程，將phashParam作為參數傳遞給子線程，注意，子線程中保存phashParam的地址，m_pphash = &phashParam，即pphash = &(&m_hashParam)，在子線程中，獲取key值操作表示如： value = (*pphash)->get(key); 這裡同樣只讀操作，並沒有加鎖：

void loadParam(hashtable<key, value> & hashParam)
{
    //加載參數
    return;
}
class ThreadX
{
public:
    ThreadX(hashtable<key, value> *pParam):m_pParam(&pParam)
    {...}
    /*其他成員*/
    T * get(int key)
    {
        value = (*m_ppParam)->get(key);
    }
private:
    hashtable<key, value> **m_ppParam;    //注意這裡是二級指針
    /*其他成員*/
};

hashtable<key, value> hashParam_A;
loadParam(hashParam_A);
hashtable<key, value> * pParam = &hashParam_A;
ThreadX thd(pParam);

在參數刷新時，主線程加載內存到另一個同樣的結構體 m_hashParamB中，這時令 pParam = &hashParamB，pParam的值改變了，而子線程中的m_ppParam指向phash，所以*pphash的值也改變了，實際指向hashParamB，即新的內存結構：

hashtable<key, value> hashParam_B;
loadParam(hashParam_B);
hashtable<key, value> * pParam = &hashParam_B;

注意phash=&hashParam_B沒有加鎖的原因是因為在32位的平台，這裡是一個原子操作，所以可以保證子線程value = (*m_ppParam)->get(key); 時得到最新的參數值。如果是64位的平台，對pParam = &hashParam_B的指針賦值操作，可能會被分解成2條指令，可能會導致在某個子線程獲取value，對*m_ppParam解引用時，*ppParam指向的表示一個錯誤的地址！