Question

我有两个线程，一个更新一个int，另一个读取它。这是一个统计值，其中读写顺序无关紧要。

我的问题是，我是否需要同步访问此多字节值？或者换句话说，写入的一部分可以完成并被中断，然后读取就会发生。

例如，假设值= 0x0000FFFF，其值增加为0x00010000。

我应该担心这个值看起来像0x0001FFFF吗？当然，类型越大，就越有可能发生这样的事情。

我总是同步这些类型的访问，但很好奇社区的想法。

Answer 1

男孩，真是个问题。答案是：

是的，不，嗯，这取决于

这一切都归结为系统的架构。在IA32上，正确对齐的地址将是原子操作。未对齐的写入可能是原子的，它取决于正在使用的缓存系统。如果内存位于单个L1缓存行中，则它是原子的，否则不是。 CPU和RAM之间的总线宽度会影响原子性质：8086上正确对齐的16位写入是原子的，而8088上的相同写入不是因为8088只有8位总线而8086有16位总线。

此外，如果您正在使用C / C ++，请不要忘记将共享值标记为volatile，否则优化器会认为该变量永远不会在您的某个线程中更新。

Answer 2

起初人们可能认为本机大小的读取和写入是原子的，但是有许多问题要处理，包括处理器/核心之间的缓存一致性。在Windows上使用Interlocked *等原子操作，在Linux上使用等效操作。 C ++ 0x将有一个“原子”模板将它们包装在一个漂亮的跨平台接口中。目前，如果您使用的是平台抽象层，它可能会提供这些功能。 ACE确实如此，请参阅课程模板ACE_Atomic_Op。

Answer 3

如果您正在读/写4字节值并且它在内存中是DWORD对齐的并且您在I32架构上运行，则读取和写入都是原子的。

Answer 4

是的，您需要同步访问。在C ++ 0x中，它将是一个数据争用和未定义的行为。对于POSIX线程，它已经是未定义的行为。

实际上，如果数据类型大于本机字大小，则可能会得到错误的值。此外，由于优化移动读取和/或写入，另一个线程可能永远不会看到写入的值。

Answer 5

您必须同步，但在某些架构上，有一些有效的方法可以实现。

最好是使用子程序（可能掩盖在宏后面），以便您可以有条件地用特定于平台的实现替换实现。

Linux内核已经有了一些代码。

Answer 6

在Windows上，Interlocked *** Exchange ***保证是原子的。

Answer 7

为了回应每个人在楼上说的话，C ++ 0x之前的语言无法保证来自多个线程的共享内存访问。任何保证都取决于编译器。

Answer 8

肯定不会！来自我们最高C ++权威的答案，M。Boost：
的 Operations on "ordinary" variables are not guaranteed to be atomic.

Answer 9

不，他们不是（或者至少你不能认为他们是）。话虽如此，有些技巧可以原子地执行此操作，但它们通常不可移植（请参阅Compare-and-swap）。

Answer 10

我同意很多人，特别是Jason。在Windows上，人们可能会使用InterlockedAdd及其朋友。

Answer 11

从上面提到的缓存问题中解释出来......

如果将代码移植到具有较小寄存器大小的处理器，则它将不再是原子的。

IMO，线程问题太棘手了，无法承担风险。

Answer 12

让我们举个例子

int x;
x++;
x=x+5;

假设第一个语句是原子语句，因为它转换为单个INC程序集指令，它占用一个CPU周期。但是，第二个赋值需要几个操作，所以它显然不是原子操作。

另一个例如，

x=5;

同样，你必须反汇编代码才能看到这里到底发生了什么。

Answer 13

TC，我认为当你使用常量（如6）时，指令不会在一个机器周期内完成。与x ++

相比，尝试查看x + = 6的指令集

Answer 14

有些人认为++ c是原子的，但是要关注生成的汇编。例如，使用'gcc -S'：

movl    cpt.1586(%rip), %eax
addl    $1, %eax
movl    %eax, cpt.1586(%rip)

要增加int，编译器首先将其加载到寄存器中，然后将其存储回内存中。这不是原子的。

Answer 15

读取和写入是原子的，但您还需要担心编译器重新排序您的代码。编译器优化可能会违反代码中语句的先发生关系。通过使用 atomic，您不必担心。 ... 原子 i;

soap_status = GOT_RESPONSE ; 我 = 1

在上面的例子中，变量'i'只会在我们得到soap响应后设置为1。

Answer 16

唯一可移植的方法是使用signal.h头中为编译器定义的sig_atomic_t类型。在大多数C和C ++实现中，这是一个int。然后将变量声明为“volatile sig_atomic_t。”

C ++是否读取和写入了原子？

16 个答案: