Question

我正在阅读Bjarne Stroustrup的C ++ 11常见问题解答，但我无法理解memory model部分中的示例。

他提供了以下代码段：

// start with x==0 and y==0
if (x) y = 1; // thread 1
if (y) x = 1; // thread 2

常见问题解答说这里有不的数据竞争。我不明白。内存位置x由线程1读取并由线程2写入而没有任何同步（y也是如此）。这是两次访问，其中一次是写入。这不是数据竞争的定义吗？

此外，它说“每个当前的C ++编译器（我所知道的）给出了正确答案。”这个正确答案是什么？根据一个线程的比较是在另一个线程的写入之前还是之后发生（或者另一个线程的写入对读取线程是否可见），答案是否会有所不同？

Answer 1

// start with x==0 and y==0
if (x) y = 1; // thread 1
if (y) x = 1; // thread 2

由于x和y都不为真，另一个也不会设置为真。无论执行指令的顺序如何，（正确的）结果总是x保持为0，y保持为0。

Answer 2

内存位置x由线程2写入

真的吗？你为什么这么说？

如果y为0，则x 不由线程2写入。y从0开始。同样，x不能除非在“线程1运行之前y非零”，否则不为零，这是不可能发生的。这里的一般观点是，不执行的条件写入不会导致数据竞争。

然而，这是内存模型的一个重要事实，因为将允许不知道线程的编译器（假设y不易变）将代码if (x) y = 1;转换为int tmp = y; y = 1; if (!x) y = tmp;。然后将成为数据竞赛。我无法想象为什么它会想要进行那种确切的转换，但这并不重要，重点是非线程环境的优化器可以做违反线程内存模型的事情。因此，当Stroustrup说他所知道的每个编译器给出了正确的答案时（就在C ++ 11的线程模型下，就是这样），这是关于C ++ 11线程编译器准备就绪的一个非平凡的陈述。

if (x) y = 1的更真实的转换是y = x ? 1 : y;。我相信这个会导致你的例子中的数据竞争，并且在赋值y = y的标准中没有特殊的处理方式，这使得对读取执行不安全的执行是安全的y在另一个帖子中。您可能会发现难以想象它不起作用的硬件，无论如何我可能是错的，这就是为什么我使用上面不同的例子，这不太现实但是有明显的数据竞争。

Answer 3

必须有写入的总顺序，因为没有线程可以写入变量x或y，直到某个其他线程首次写入1要么是变量。换句话说，您基本上有三种不同的场景：

线程1写入y，因为x在if语句之前的某个点被写入，然后如果线程2稍后出现，则写入{{1} } x的相同值，并且不会更改它之前的1值。
线程2可以写入1，因为在x语句之前的某个时刻y已更改，然后线程if将写入1如果它后来出现y的相同值。
如果只有两个主题，那么1语句会被跳过，因为if和x仍为0。

Answer 4

没有写入，所以没有比赛。 x和y都保持为零。

（这是在讨论幻象写入的问题。假设一个线程在检查条件之前推测性地写了这个，然后尝试纠正后面的事情。这会破坏另一个线程，所以不允许。）

Answer 5

内存模型设置代码和数据区域的可支持大小。在比较链接源代码之前，我们需要指定内存模型，即可以设置数据和代码的大小限制。

C ++内存模型 - 此示例是否包含数据竞争？

5 个答案: