rcu: 非メンバ関数群 (#1183)

yohhoy · yohhoy · commit 9a152c20b0cb · 2025-02-05T19:01:51.000+09:00
diff --git a/reference/rcu.md b/reference/rcu.md
@@ -12,9 +12,9 @@ RCU同期メカニズムは、複数スレッド間で共有されるデータ
 | [`rcu_obj_base`](rcu/rcu_obj_base.md) | RCU対象オブジェクトの基底クラス(class template) | C++26 |
 | [`rcu_domain`](rcu/rcu_domain.md) | RCUドメイン(class) | C++26 |
 | [`rcu_default_domain`](rcu/rcu_default_domain.md) | デフォルトのRCUドメイン取得(function) | C++26 |
-| [`rcu_synchronize`](rcu/rcu_synchronize.md.nolink) | RCUドメインのアンロック完了を待機(function) | C++26 |
-| [`rcu_barrier`](rcu/rcu_barrier.md.nolink) | メモリ解放操作完了を待機(function) | C++26 |
-| [`rcu_retire`](rcu/rcu_barrier.md.nolink) | メモリ解放操作をスケジュル(function template) | C++26 |
+| [`rcu_synchronize`](rcu/rcu_synchronize.md) | RCUドメインのアンロック完了を待機(function) | C++26 |
+| [`rcu_barrier`](rcu/rcu_barrier.md) | メモリ回収操作完了を待機(function) | C++26 |
+| [`rcu_retire`](rcu/rcu_retire.md) | メモリ回収操作をスケジュール(function template) | C++26 |
 
 
 ## バージョン
diff --git a/reference/rcu/rcu_barrier.md b/reference/rcu/rcu_barrier.md
@@ -0,0 +1,57 @@
+# rcu_barrier
+* rcu[meta header]
+* function[meta id-type]
+* std[meta namespace]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+namespace std {
+  void rcu_barrier(rcu_domain& dom = rcu_default_domain()) noexcept;
+}
+```
+* rcu_domain[link rcu_domain.md]
+* rcu_default_domain[link rcu_default_domain.md]
+
+## 概要
+スケジュールされたメモリ回収操作の完了を待機する。
+
+
+## 効果
+RCUドメイン`dom`上でスケジュールされた回収操作を評価する可能性がある。
+`rcu_barrier`呼び出しよりも前に発生する評価で、かつ`dom`上での操作`E`をスケジュールする評価については、`E`が評価されるまでブロックする。
+
+
+## 同期操作
+`E`のあらゆる評価は、`rcu_barrier`からの戻りよりも確実に前に発生する。
+
+
+## 戻り値
+なし
+
+
+## 例外
+投げない
+
+
+## 備考
+`rcu_barrier`呼び出しは、暗黙に[`rcu_synchronize`](rcu_synchronize.md)を呼ばない。
+
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+### 処理系
+- [Clang](/implementation.md#clang): ??
+- [GCC](/implementation.md#gcc): ??
+- [ICC](/implementation.md#icc): ??
+- [Visual C++](/implementation.md#visual_cpp): ??
+
+
+## 関連項目
+- [`rcu_retire`](rcu_retire.md)
+- [`rcu_obj_base::retire`](rcu_obj_base/retire.md)
+
+
+## 参照
+- [P2545R4 Read-Copy Update(RCU)](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2023/p2545r4.pdf)
diff --git a/reference/rcu/rcu_domain.md b/reference/rcu/rcu_domain.md
@@ -14,7 +14,7 @@ namespace std {
 RCU同期メカニズムで保護する共有データに対応付ける、RCUドメインを表現する。
 
 `rcu_domain`クラスは Cpp17Lockable 要件を満たし、共有データの読み取りをおこなうRCU保護区間を表現する。
-RCU保護区間は`lock`呼び出しから`unlock()`呼び出しのまでの区間であり、RCUドメインに対して同一スレッド上でのRCU保護区間は入れ子になってもよい。
+RCU保護区間は[`lock`](rcu_domain/lock.md)呼び出しから[`unlock`](rcu_domain/unlock.md)呼び出しのまでの区間であり、RCUドメインに対して同一スレッド上でのRCU保護区間は入れ子になってもよい。
 
 
 ## メンバ関数
@@ -67,7 +67,7 @@ int main()
 
 ## 関連項目
 - [`rcu_default_domain`](rcu_default_domain.md)
-- [`rcu_retire`](rcu_retire.md.nolink)
+- [`rcu_retire`](rcu_retire.md)
 - [`rcu_obj_base::retire`](rcu_obj_base/retire.md)
 
 
diff --git a/reference/rcu/rcu_domain/unlock.md b/reference/rcu/rcu_domain/unlock.md
@@ -19,7 +19,7 @@ RCU機構により保護される共有データの読み取り終了を宣言
 
 ## 効果
 直近に開かれたRCU保護区間を閉じる。
-`*this`上でスケジュールされた再利用操作を呼び出す可能性がある。
+`*this`上でスケジュールされた回収操作を呼び出す可能性がある。
 
 
 ## 戻り値
@@ -43,8 +43,8 @@ RCU機構により保護される共有データの読み取り終了を宣言
 
 ## 関連項目
 - [`lock`](lock.md)
-- [`rcu_retire`](../rcu_retire.md.nolink)
-- [`rcu_obj_base::retire`](../rcu_rcu_obj_base/retire.md.nolink)
+- [`rcu_retire`](../rcu_retire.md)
+- [`rcu_obj_base::retire`](../rcu_obj_base/retire.md)
 
 
 ## 参照
diff --git a/reference/rcu/rcu_obj_base.md b/reference/rcu/rcu_obj_base.md
@@ -31,7 +31,7 @@ RCU機構の保護対象とする型の基底クラス。
 | [`(constructor)`](rcu_obj_base/op_constructor.md) | コンストラクタ | C++26 |
 | `(destructor)` | デストラクタ | C++26 |
 | [`operator=`](rcu_obj_base/op_assign.md) | 代入演算子 | C++26 |
-| [`retire`](rcu_obj_base/retire.md) | オブジェクト再利用をスケジュールする | C++26 |
+| [`retire`](rcu_obj_base/retire.md) | オブジェクト回収をスケジュールする | C++26 |
 
 
 ## 例
@@ -64,7 +64,7 @@ void updater()
   Data *old_data = data.exchange(newdata);
 
   // 古いデータを読み取り中のスレッドがなくなったタイミングで
-  // データ領域の再利用(メモリ解放)を行うようスケジューリングする
+  // データ領域の回収(メモリ解放)を行うようスケジューリングする
   old_data->retire();
 }
 
diff --git a/reference/rcu/rcu_obj_base/retire.md b/reference/rcu/rcu_obj_base/retire.md
@@ -13,7 +13,7 @@ void retire(D d = D(),
 * rcu_default_domain[link ../rcu_default_domain.md]
 
 ## 概要
-RCU機構により保護されるオブジェクト再利用をスケジュールする。
+RCU機構により保護されるオブジェクト回収をスケジュールする。
 
 
 ## 適格要件
@@ -50,6 +50,7 @@ RCU機構により保護されるオブジェクト再利用をスケジュー
 
 ## 関連項目
 - [`rcu_domain::unlock`](../rcu_domain/unlock.md)
+- [`rcu_retire`](../rcu_retire.md)
 
 
 ## 参照
diff --git a/reference/rcu/rcu_retire.md b/reference/rcu/rcu_retire.md
@@ -0,0 +1,125 @@
+# rcu_retire
+* rcu[meta header]
+* function template[meta id-type]
+* std[meta namespace]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+namespace std{
+  template<class T, class D = default_delete<T>>
+  void rcu_retire(T* p,
+                  D d = D(),
+                  rcu_domain& dom = rcu_default_domain());
+}
+```
+* default_delete[link /reference/memory/default_delete.md]
+* rcu_domain[link rcu_domain.md]
+* rcu_default_domain[link rcu_default_domain.md]
+
+## 概要
+RCU機構により保護されるオブジェクト回収をスケジュールする。
+
+
+## 適格要件
+[`is_move_constructible_v`](/reference/type_traits/is_move_constructible.md)`<D> == true`、かつ式`d(p)`が妥当であること。
+
+
+## 事前条件
+`D`はCpp17MoveCosntructible要件およびCpp17Destructible要件をみたすこと。
+
+
+## 効果
+- メモリを確保する可能性がある。
+    - メモリ確保が`operator new`を呼び出すか否かは未規定である。
+- `D`型のオブジェクト`d1`を`std::move(d)`で初期化する。
+- RCUドメイン`dom`に対して式`d1(p)`の評価をスケジュールする。
+    - 評価が例外で終了した場合は未定義の動作を引き起こす。
+- `dom`に対してスケジュールされた評価を呼び出す可能性がある。
+
+
+## 戻り値
+なし
+
+
+## 例外
+[`bad_alloc`](/reference/new/bad_alloc.md)、または`d1`初期化中に送出された例外。
+
+
+## 例
+```cpp example
+#include <atomic>
+#include <mutex>
+#include <thread>
+#include <rcu>
+
+struct Data {
+  int m1, m2;
+};
+
+// 共有データを指すポインタ
+std::atomic<Data*> data;
+
+void reader()
+{
+  std::scoped_lock slk{std::rcu_default_domain()};
+  // 共有データを読み取り(Read)
+  Data *p = data;
+
+  std::println("{} {}", p->m1, p->m2);
+}
+
+void updater()
+{
+  Data *newdata = new Data{1, 2};
+  // 新しいデータで共有データを更新(Update)
+  Data *old_data = data.exchange(newdata);
+
+  // 古いデータを読み取り中のスレッドがなくなったタイミングで
+  // データ領域の回収(メモリ解放)を行うようスケジューリングする
+  std::rcu_retire(old_data);
+}
+
+int main()
+{
+  // 共有データ初期化
+  Data *newdata = new Data{0, 0};
+  data.store(newdata);
+
+  // 共有データへ並行アクセス
+  std::jthread th{[] {
+    for (int i = 0; i < 3; i++) {
+      reader();
+    }
+  }};
+  updater();
+}
+```
+* std::rcu_retire[color ff0000]
+* std::rcu_default_domain[link rcu_default_domain.md]
+* std::scoped_lock[link /reference/mutex/scoped_lock.md]
+
+### 出力例
+```
+0 0
+1 2
+1 2
+```
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+### 処理系
+- [Clang](/implementation.md#clang): ??
+- [GCC](/implementation.md#gcc): ??
+- [ICC](/implementation.md#icc): ??
+- [Visual C++](/implementation.md#visual_cpp): ??
+
+
+## 関連項目
+- [`rcu_domain::unlock`](rcu_domain/unlock.md)
+- [`rcu_obj_base::retire`](rcu_obj_base/retire.md)
+
+
+## 参照
+- [P2545R4 Read-Copy Update(RCU)](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2023/p2545r4.pdf)
diff --git a/reference/rcu/rcu_synchronize.md b/reference/rcu/rcu_synchronize.md
@@ -0,0 +1,116 @@
+# rcu_synchronize
+* rcu[meta header]
+* function[meta id-type]
+* std[meta namespace]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+namespace std {
+  void rcu_synchronize(rcu_domain& dom = rcu_default_domain()) noexcept;
+}
+```
+* rcu_domain[link rcu_domain.md]
+* rcu_default_domain[link rcu_default_domain.md]
+
+## 概要
+RCUドメインのアンロック完了を待機する。
+
+
+## 効果
+もし`rcu_synchronize`呼び出しが`dom`上のRCU保護区間`R`のロックを開く操作よりも確実に前に発生するのでなければ、`R`を閉じる[`unlock`](rcu_domain/unlock.md)まで現スレッドをブロックする。
+
+
+## 同期操作
+`R`を閉じる[`unlock`](rcu_domain/unlock.md)は、`rcu_synchronize`からの戻りよりも確実に前に発生する。
+
+
+## 戻り値
+なし
+
+
+## 例外
+投げない
+
+
+## 備考
+`rcu_synchronize`呼び出しは、暗黙に[`rcu_barrier`](rcu_barrier.md)を呼ばない。
+
+
+## 例
+```cpp example
+#include <atomic>
+#include <mutex>
+#include <thread>
+#include <rcu>
+
+struct Data {
+  int m1, m2;
+};
+
+// 共有データを指すポインタ
+std::atomic<Data*> data;
+
+void reader()
+{
+  std::scoped_lock slk{std::rcu_default_domain()};
+  // 共有データを読み取り(Read)
+  Data *p = data;
+
+  std::println("{} {}", p->m1, p->m2);
+}
+
+void updater()
+{
+  Data *newdata = new Data{1, 2};
+  // 新しいデータで共有データを更新(Update)
+  Data *old_data = data.exchange(newdata);
+
+  // 古いデータを読み取り中のスレッドがなくるまで待機する
+  std::rcu_synchronize();
+  delete old_data;
+}
+
+int main()
+{
+  // 共有データ初期化
+  Data *newdata = new Data{0, 0};
+  data.store(newdata);
+
+  // 共有データへ並行アクセス
+  std::jthread th{[] {
+    for (int i = 0; i < 3; i++) {
+      reader();
+    }
+  }};
+  updater();
+}
+```
+* std::rcu_synchronize[color ff0000]
+* std::rcu_default_domain[link rcu_default_domain.md]
+* std::scoped_lock[link /reference/mutex/scoped_lock.md]
+
+### 出力例
+```
+0 0
+1 2
+1 2
+```
+
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+### 処理系
+- [Clang](/implementation.md#clang): ??
+- [GCC](/implementation.md#gcc): ??
+- [ICC](/implementation.md#icc): ??
+- [Visual C++](/implementation.md#visual_cpp): ??
+
+
+## 関連項目
+- [`rcu_domain`](rcu_domain.md)
+
+
+## 参照
+- [P2545R4 Read-Copy Update(RCU)](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2023/p2545r4.pdf)
