没有锁的线程之间的并发？

Question

我被问到如何在不使用锁的情况下实现线程之间的并发，给定无限的内存。我尝试查找它但找不到不使用任何锁的答案。这应该是可能的......

Answer 1

大多数现代CPU支持一组原子操作，这些操作可用于协调对数据的访问而不需要锁（这些CPU指令通常用于实现锁定库函数）。例如，Sun Ultrasparcs有一个比较和交换（CAS）指令：要使用它，首先通常将内存地址读入CPU寄存器，然后计算所需的新值，然后使用CAS - 指定原始值和新值;当且仅当内存内容仍然是原始值时，新值才会被写入该内存。因此，这不会阻止竞争条件导致您的更新尝试失败，但它可以让您检测到该故障，然后确定如何处理它。通常，您循环并再次尝试 - 在计算新值并尝试更新时，首先读取其他线程写入该内存的任何值。

这可能有点令人困惑，所以让我们举一个更具体的例子。假设您需要计算所有线程完成的操作数 - 您可以在线程开始之前将计数器设置为0，然后让每个线程使用do { read/add-1/CAS } while (failure)逻辑来递增计数器。

Answer 2

完全可能且非常简单，只要提供线程：

• 不要共享任何数据 OR
• 共享数据，但只读取共享数据并且不写入数据。

然而，一旦写入共享数据，事情变得复杂。您需要start reading up。

Answer 3

您可以查看软件事务内存（STM）。线程可以通过可以检查冲突的事务来更新共享内存，而不是锁定。