关于Debian amd64的GCC 4.7.2 - 内置原子增量?

时间:2013-07-17 13:45:48

标签: c++ multithreading gcc race-condition

我的测试来源是:

volatile int gl = 0;

void * InternalHandler( void * param )
{
  for ( int i = 0; i < 100000; ++i ) { ++gl; }
  return 0;
}

int main()
{
  pthread_t ths[100] = { 0 };
  for ( int i = 0; i < 100; ++i)
  {
    pthread_create( &ths[ i ], 0, InternalHandler, 0 );
  }
  for ( int i = 0; i < 100; ++i)
  {
    pthread_join( ths[ i ], 0 );
  }
  std::cout << gl << std::endl;
  return 0;
}

当我在Debian上编译并运行此代码时(通过VirtualBox),我每次都会得到10000000,而且必须是竞争状态。

uname -a:

Linux debian-dev 3.2.0-4-amd64 #1 SMP Debian 3.2.46-1 x86_64 GNU/Linux

gcc -v:

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Debian 4.7.2-5' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-4.7/README.Bugs --enable-languages=c,c++,go,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-4.7 --enable-shared --enable-linker-build-id --with-system-zlib --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.7 --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --enable-gnu-unique-object --enable-plugin --enable-objc-gc --with-arch-32=i586 --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 4.7.2 (Debian 4.7.2-5)

在其他几个系统上,我得到了不同的结果。竞争条件是他们的工作。 但在我的虚拟Debian上,它是“隐式原子”。为什么会这样?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

绝对是数据竞赛。

您可能看不到它,因为您的虚拟机只使用单核;并且正在使用单个CPU指令执行增量的体系结构上运行(意味着任务切换不能在其中间发生)。

如果您在多核计算机或没有CPU指令直接修改内存中的值的架构(如ARM)上运行它,那么您应该看到预期的结果不一致。

例如,如果我在我的8核机器上运行它,我会得到:

$ ./a.out 
1666121
$ ./a.out 
1632606

虽然将其限制为单个核心,但

$ taskset -c 0 ./a.out 
10000000
$ taskset -c 0 ./a.out
10000000

您可以使用std::atomic<int>修复数据竞争。如果C ++ 11不可用,您可以使用特定于平台的原子操作,例如GCC的__sync_fetch_and_add,或者(如果性能影响是可接受的)使用互斥锁保护变量。