Question

在下面的代码示例中，程序执行永远不会结束。

它会创建一个线程，在终止之前等待全局bool设置为true。只有一位作家和一位读者。我相信允许循环继续运行的唯一情况是bool变量是否为假。

bool变量如何可能与只有一个作者的状态不一致？

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

bool done = false;

void * threadfunc1(void *) {
    std::cout << "t1:start" << std::endl;
    while(!done);
    std::cout << "t1:done" << std::endl;

    return NULL;
}

int main()
{
    pthread_t threads;

    pthread_create(&threads, NULL, threadfunc1, NULL);

    sleep(1);

    done = true;
    std::cout << "done set to true" << std::endl;

    pthread_exit(NULL);

    return 0;
}

Answer 1

在threadfunc1()：

中的这个陈述有一个问题

   while(!done);

可以由编译器实现，如：

       a_register = done;
   label:
       if (a_register == 0) goto label;

因此永远不会看到done的更新。

Answer 2

实际上并没有什么能阻止编译器优化while循环。使用atomic或mutex从多个线程访问bool。这是唯一受支持且正确的解决方案。当您使用posix时，在这种情况下，互斥锁将是正确的解决方案。

不要使用volatile。有一个posix标准说明了什么必须起作用，volatile不是一个有保证工作的解决方案。

还有一个问题：在将标志设置为false之前，没有保证新创建的线程每次都开始运行。

Answer 3

竞争条件是指：当两个线程访问同一个对象时，其中至少有一个是写入。

这意味着您将有两种类型的赛车，写 - 写冲突和写 - 读冲突。

回到你的代码，你基本上有两个线程，一个是主线程，另一个是你用pthread_create创建的。

其中一个是读：while（！done），其中一个是write：done = true。

你肯定有竞争条件。

Answer 4

当只有一个线程写入c ++中的bool变量时，是否存在竞争条件？

是。在您的情况下，主线程也是一个线程（即您有一个线程写入和一个线程读取）。

bool变量如何可能只与一个编写器一起处于不一致状态？

编译器（应该是）优化编译器。它可能会优化完成变量的读取，除非你注意避免这种情况（改为使用std::atomic<bool> done）。

Answer 5

不保证对一个字节的bool的赋值是原子的

Answer 6

对于这样简单的例子，volatile就足够了。但对于绝大多数现实世界的情况来说并非如此。使用条件变量执行此任务。乍一看它们看起来很奇怪但实际上它们很合乎逻辑。在x86 bool IS原子上读/写（对于ARM，可能不是）。矢量还有一个障碍：它不是bool的矢量，它是一个位域。要从几个线程写入向量，请使用vector（或bool arr [SIZE]）。你也不加入线程，这是错误的。

当只有一个线程写入c ++中的bool变量时，是否存在竞争条件？

6 个答案: