线程安全问题

Question

这里的一个简单的情况， 如果我有三个线程，一个用于窗口应用，我希望它们退出 当窗口应用程序关闭时，如果我使用一个全局变量，它是线程安全的， 如果只有全局变量为真，则三个线程将退出，否则继续工作？ 在这种情况下，波动是否有帮助？ C ++编程。

Answer 1

理论上，volatile是不够的。有两个抽象层：

• 源代码操作和实际操作码之间;
• 介于核心/处理器之间以及其他核心/处理器看到的内容之间。

编译器可以自由地将数据缓存在寄存器中并重新排序读取和写入。通过使用volatile，您可以指示编译器生成操作码，这些操作码完全按照您在源代码中指定的顺序执行读取和写入。但这只处理第一层。管理处理器内核之间通信的硬件系统可能也延迟并重新排序读写。

恰巧在x86硬件上，内核可以相当快地将写入传播到主内存，并且其他内核会自动通知内存已更改。因此volatile似乎已经足够了：它确保编译器不会使用寄存器来播放时髦的游戏，并且内存系统足以处理从那一点开始的事情。但请注意，在所有系统上都不是这样（我认为至少有一些Sparc系统可以延迟任意延迟的写入传播 - 可能需要几个小时），而且我在AMD的一本手册中读到了AMD明确保留的权利。传播在一些未来的处理器中不那么迅速地写入。

因此，无论何时访问全局变量（用于读取和写入），干净的解决方案都是在Unix上使用互斥锁（pthread_mutex_lock()，在Windows上使用EnterCriticalSection()）。互斥原语包括一个称为内存屏障的特殊操作，类似于类固醇上的volatile（它对两个抽象层都充当volatile。

Answer 2

如果您只想从其他线程的共享变量中“读取”，那么在您描述的情况下就可以了。

是的， volatile 提示是必需的，否则编译器可能会“优化”变量。

等待线程完成（即join）也会很好：这样，应该发生的任何清理（应用程序）将有机会完成。

Answer 3

不，由于memory visibility问题，这是有风险的。在多处理器上，在一个处理器上写入内存并不意味着不同的处理器会立即看到更改。此外，在不使用互斥锁的情况下，可能需要很长时间才能将更改传播到其他处理器。

Answer 4

是的，这是一种常见的技术。

但是你也应该在主线程退出main（）之前等待所有子线程退出 在大多数线程实现中，如果主线程退出main（），则会重复所有当前活动的子线程（请参阅线程文档以获取详细信息），而无需允许其堆栈正确展开。因此，RAII的所有好处都将丢失。

所以设置你的全局变量，然后等待（大多数线程系统有一个join方法允许你等待（对于处于非忙状态的线程）死掉）让所有的孩子在允许main（）线程之前干净地退出退出。

Answer 5

直到您更改变量的值以使线程退出为止，这是安全的。在那一点1）你需要同步访问，2）你需要做一些事情（抱歉，volatile是不够的），以确保新值正确传播到其他线程。

前一部分很简单。后者实际上更加困难 - 你几乎肯定需要使用某种库或操作系统提供的机制。