Question

请原谅我略带幽默的头衔。我在其中使用了两个不同的“安全”一词（显然）。

我对线程很陌生（好吧，我已经使用了多年的线程，但只是非常简单的形式）。现在我面临着编写某些算法的parallal实现的挑战，并且线程需要处理相同的数据。考虑以下新手错误：

const
  N = 2;

var
  value: integer = 0;    

function ThreadFunc(Parameter: Pointer): integer;
var
  i: Integer;
begin
  for i := 1 to 10000000 do
    inc(value);
  result := 0;
end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
var
  threads: array[0..N - 1] of THandle;
  i: Integer;
  dummy: cardinal;
begin

  for i := 0 to N - 1 do
    threads[i] := BeginThread(nil, 0, @ThreadFunc, nil, 0, dummy);

  if WaitForMultipleObjects(N, @threads[0], true, INFINITE) = WAIT_FAILED then
    RaiseLastOSError;

  ShowMessage(IntToStr(value));

end;

初学者可能希望上面的代码显示消息20000000。实际上，首先value等于0，然后我们inc 20000000次。但是，由于inc过程不是'原子'，两个线程会发生冲突（我猜inc做了三件事：它读取，递增，然后保存），所以很多inc将被有效“丢失”。我从上面的代码中得到的典型值是10030423。

最简单的解决方法是使用InterlockedIncrement代替Inc（在这个愚蠢的例子中会慢得多，但这不是重点）。另一个解决方法是将inc置于一个关键部分（是的，在这个愚蠢的例子中也会非常慢）。

现在，在大多数实际算法中，冲突并不常见。事实上，它们可能非常罕见。我的一个算法创建DLA fractals，其中一个变量I inc时不时是吸附粒子的数量。这里的冲突是非常罕见的，更重要的是，我真的不在乎变量总和是20000000,2000000,20000319还是19999496。因此，使用{{1}很诱人或者关键部分，因为它们只是膨胀代码并使它（略微）慢到没有（据我所知）的好处。

但是，我的问题是：冲突的后果是否会比增量变量的略微“不正确”值更严重？例如，程序会崩溃吗？

不可否认，这个问题可能看起来很愚蠢，因为毕竟使用InterlockedIncrement而不是InterlockedIncrement的成本相当低（在很多情况下，但不是全部！），所以它是（也许）愚蠢的不安全地玩。但我也觉得知道这在理论水平上是如何运作会很好，所以我仍然认为这个问题非常有趣。

Answer 1

您的程序不会因为仅用作计数的整数增量的竞争而崩溃。所有可能出错的是你没有得到正确的答案。显然，如果你使用整数作为数组的索引，或者它可能是一个指针，那么你可能会遇到问题。

除非你非常频繁地增加这个值，否则很难想象互锁增量对于你注意到性能差异来说是昂贵的。

更有效的方法是让每个线程保持自己的私有计数。然后在计算结束时加入线程时对所有单个线程计数求和。这样你就可以获得两全其美。对增量和正确答案没有争论。当然，您需要采取措施确保不会被false sharing抓住。

使用'不安全'线程函数是否安全？

1 个答案: