调用线程会在thread.join()之后看到对局部变量的修改吗?

时间:2019-05-01 07:34:10

标签: c++ c++11 concurrency thread-safety memory-model

在最简单的示例中,假设我有一个启动线程的函数,该函数依次将局部变量的值设置为true。我们加入线程,然后离开函数。

bool func() {
    bool b = false;
    std::thread t([&]() { b = true; }); 
    t.join();
    return b;
}

此函数将返回true,还是行为未定义?

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

是的,它必须返回true。

  

[thread.thread.member]

void join();
     

4 效果:阻塞直到由*this表示的线程完成。

     

5 同步:由*this表示的线程的完成与([intro.multithread])相应的成功join()返回同步。

因此,在join返回调用上下文之前,要完成由句柄表示的线程的执行以及相关的副作用。

示例

让我们看一下两个函数,它们的区别仅在于它们加入线程的时间不同:

int count_A() {
    int counter = 0;
    bool flag(true);
    auto t = std::thread([&]{flag = false;});

    while(flag) {    // infinite loop - flag never synchronized
        ++counter;
    }
    t.join();        // joins thread after loop exits
    return counter;
}
int count_B() {
    int counter = 0;
    bool flag(true);
    auto t = std::thread([&]{flag = false;});

    t.join();       // joins thread before loop, forcing synchronization
    while(flag) {
        ++counter;
    }
    return counter;
}

在以-O3优化的g ++版本8.2进行编译时,调用count_A将导致无限循环,因为编译器假定flag始终为true。

另一方面,调用count_B只会返回值0。由于flag的值是在thread.join()之后检查的,因此将其值重新装入,并且标志为false,因此while循环不会执行。

请注意,如果将flag更改为atomic_bool,则count_A具有增加计数器的预期行为,直到标志设置为false,并且函数不是进入无限循环(相反,一旦子线程将flag设置为false,则返回)。