访问 C 数组线程中的不同元素是否安全？答案

【问题标题】：Is access to different elements in a C array thread safe?访问 C 数组线程中的不同元素是否安全？
【发布时间】：2020-11-15 10:09:04
【问题描述】：

如果我有以下 C 代码：

int my_global_arr[100];

或更一般地说，

some_type *my_global_arr = malloc(some_size * sizeof(some_type);

在多个线程中同时访问（读取和写入）不同元素是否安全？
例如，如果我有

void *my_thread(void *index){
    int idx = *((int *)(index));
    my_global_arr[idx] = idx;
    return NULL;
}

在main()

int a = 1;
int b = 2;
pthread_t thread1, thread2;
pthread_create(&thread1, NULL, my_thread, &a);
pthread_create(&thread2, NULL, my_thread, &b);

pthread_join(thread1, NULL);
pthread_join(thread2, NULL);

能保证两个线程不会互相干扰吗？

我的实验：
我尝试运行上面的“程序”，在 x86_64 CPU 上扩展到 1000 个线程，100000 次使用 GCC 8.3.0，-std=c99，看起来它们不会相互干扰；但是，我认为这样的实验不足以得出这样的访问是在所有平台上都是线程安全的。

编辑 1：
这个问题是关于访问不同的不同元素线程，不同线程中的元素不一样；那是，例如，thread-1 读取/写入 arr[1] 而thread-2 读取/写入arr[2]。

【问题讨论】：

如果你不修改与其他线程访问相同的元素，它是 100% 安全的
@P__J__ 不相信这适用于所有架构和所有类型。

标签： c multithreading thread-safety pthreads

【解决方案1】：

[已编辑]

在 C 中访问数组的不同元素是完全线程安全的。

【讨论】：

这个答案本身似乎是完全正确的，但我相信我的问题是关于访问 different 索引的元素，如问题第 5 行所述。
哦。我当时误读了这个问题。我将编辑我的回复:)
我不相信在只允许多字节访问（例如一次 32 个字节）的架构上可以保证访问数组的相邻字节是安全的，因此需要读取、布尔操作然后写入访问小于 32 位的类型。

【解决方案2】：

访问不同的元素始终是 100% 安全的。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果你能保证一次，每个元素只能被一个线程访问，那么它就是线程安全的。因为数组的每个元素都彼此不同（物理上），这意味着它们是独立的内存部分。

【讨论】：

在一般情况下，小于 int 的类型或不是 int 的精确倍数的压缩类型怎么办？根据系统架构，这些类型可能需要通过读/布尔操作/写序列来访问，例如。只允许 32 位读/写的系统上的字节数？
@MartinJames 我认为在您解释的那种情况下，不可能同时由两个线程访问。
为什么不呢？线程 A 读取，通过布尔掩码等修改寄存器中的字节，被中断，线程 B 读取，修改相邻字节，通过掩码修改其字节，写入。稍后，线程 A 会覆盖线程 B 所做的更改：(