Question

快速提问？这个行在C ++和Java中是原子的吗？

class foo {
  bool test() {
    // Is this line atomic?
    return a==1 ? 1 : 0;
  }

  int a;
}

如果有多个线程访问该行，我们最终可能会进行检查 a == 1首先，然后a更新，然后返回，对吗？

补充：我没有完成课程，当然还有其他部分更新了......

Answer 1

不，对于C ++和Java。

在Java中，您需要以同样的方式制作方法synchronized并保护a的其他用途。确保在所有情况下都在同一个对象上进行同步。

在C ++中，您需要使用std::mutex来保护a，可能使用std::lock_guard来确保在函数结束时正确解锁互斥锁。

Answer 2

return a==1 ? 1 : 0;

是一种简单的写作方式

if(a == 1)
    return 1;
else
    return 0;

我没有看到任何更新的代码。但我认为你可以搞清楚。

Answer 3

无论是否存在写入，在C ++中读取非原子类型的值都是不原子操作。如果没有写入，那么你可能不在乎它是否是原子的;如果某个其他线程可能正在修改该值，那么你肯定会关心。

Answer 4

正确的放置方式很简单：不！（适用于Java和C ++）

一个不太正确但更实际的答案是：从技术上讲，这不是原子的，但在大多数主流架构中，至少对于C ++来说。

您发布的代码中没有修改任何内容，仅测试变量。因此，代码通常会导致访问该存储器位置的单个TEST（或类似）指令，即，本质上是原子的。该指令将读取一个缓存行，并且在相应的loaction中将有一个明确定义的值，无论它是什么。

然而，这是一个inc inc / acc，，不是你可以依赖的东西。

当一个其他线程写入该值时，它通常会再次，无意地/意外地工作。为此，CPU获取高速缓存行，覆盖高速缓存行中相应地址的位置，并将整个高速缓存行写回RAM。测试变量时，将获取包含旧值或新值的缓存行（两者之间没有任何内容）。没有发生 - 在任何形式的保证之前，但你仍然可以认为这是“原子”。

当多个线程同时修改该变量时（这不是问题的一部分），这要复杂得多。为了使其正常工作，您需要使用C ++ 11 <atomic>中的某些内容，或使用原子内在函数或类似内容。否则，很不清楚会发生什么，以及操作的结果可能是什么 - 一个线程可能读取该值，递增并将其写回，但另一个线程可能会在写入修改后的值之前读取原始值。
在所有当前平台上，这或多或少地保证会严重结束。

Answer 5

不，它不是原子的（一般情况下），虽然它可以在某些体系结构中（例如，在C ++中，如果整数是对齐的，那么除非你强制它不是这样）。

考虑这三个主题：

// thread one:                // thread two:             //thread three
while (true)                  while (true)               while (a) ;
   a = 0xFFFF0000;               a = 0x0000FFFF;

如果对a的写入不是原子的（例如，如果a未对齐则为intel，并且为了在两个连续高速缓存行中的每一个中以16位进行讨论）。现在看来第三个线程似乎不能从循环中出来（a的两个可能值都是非零），事实是赋值不是原子的，线程2可以更新更高的16位在线程2获得完成更新的时间之前，线程3可以将低16位读取为0，然后退出循环。

整个条件与问题无关，因为返回的值是线程的本地值。

Answer 6

不，它仍然是一个测试，然后是一个集合，然后是一个返回。

是的，多线程将是一个问题。

这只是语法糖。

Answer 7

您的问题可以改为：声明：

   a == 1

原子与否？不，它不是原子的，你应该使用std :: atomic来检查某种情况下的条件。如果整个三元运算符原子与否在这种情况下无关紧要，因为它不会改变任何东西。如果你的问题是在这个代码中的意思：

bool flag = somefoo.test();

标志与== 1一致，它肯定不会，如果你的问题中的整个三元运算符都是原子的，则无关紧要。

Answer 8

这里有很多好的答案，但没有一个人提到Java需要将a标记为volatile。

如果没有采用其他同步方法，则尤其很重要，但其他线程可以更新a。否则，您可能正在阅读旧值a。

Answer 9

请考虑以下代码：

bool done = false;

void Thread1() {
  while (!done) {
    do_something_useful_in_a_loop_1();
  } 
  do_thread1_cleanup();
}

void Thread2() {
  do_something_useful_2();
  done = true;
  do_thread2_cleanup();
}

这两个线程之间的同步是使用布尔变量done完成的。这是同步两个线程的错误方法。

在x86上，最大的问题是编译时优化。

do_something_useful_2（）的部分代码可以由编译器移动到“done = true”以下。 do_thread2_cleanup（）的部分代码可以由编译器移到“done = true”之上。如果do_something_useful_in_a_loop_1（）没有修改“done”，编译器可能会以下列方式重写Thread1：

  if (!done) {
    while(true) {
      do_something_useful_in_a_loop_1();
    } 
  }
  do_thread1_cleanup();

所以Thread1永远不会退出。

在x86以外的体系结构上，缓存效果或无序指令执行可能会导致其他细微问题。

大多数比赛探测器都会发现这样的种族。

此外，大多数动态竞赛探测器将报告与此bool同步的内存访问数据竞赛

（即在do_something_useful_2（）和do_thread1_cleanup（）之间）

要修复此类竞赛，您需要使用编译器和/或内存障碍（如果您不是专家 - 只需使用锁定。）

表达式“a == 1？1：0”与比较加三元运算符表达式原子？

9 个答案: