当您遇到线程 A 读取某个全局变量而线程 B 写入同一个变量的情况时，现在除非读/写在单个内核上不是原子的，您可以在不同步的情况下执行此操作，但是在运行时会发生什么多核机器？
【问题讨论】：
标签： c++ windows multithreading multicore
即使在单核上，您也不能假设操作是原子的。这可能是您在汇编程序中编码的情况，但是，如果您根据您的问题使用 C++ 编码，您不知道它将编译成什么。
您应该在编码的抽象级别依赖同步原语。在您的情况下，这就是 C++ 的线程调用。无论它们是 pthreads、Windows 线程还是完全其他的东西。
这与我在另一个关于whether i++ was thread-safe 的答案中给出的推理相同。底线是，你不知道，因为你没有编码到那个级别（如果你正在做内联汇编和/或你理解并且可以控制幕后发生的事情，你就不再编码了C++ 级别，你可以忽略我的建议）。
操作系统和/或操作系统类型的库对它们运行的环境了解很多，远比 C++ 编译器了解的多。使用适当的同步原语将为您省去很多烦恼。
【讨论】：
它会遇到与单核相同的缺陷，但由于必须在内核之间进行 L1 缓存同步，因此会产生额外的延迟。
注意 - “你可以在不同步的情况下做到这一点”并不总是正确的说法。
【讨论】：
即使在单核机器上，也绝对不能保证在没有显式同步的情况下也能正常工作。
这有几个原因：
如果你想在两个线程之间进行正确的通信，你需要某种同步。 总是，没有例外。
这种同步可能是操作系统或线程 API 提供的互斥锁，也可能是特定于 CPU 的原子指令，或者只是一个普通的内存屏障。
【讨论】：
对于多核机器上的非原子操作，您需要使用系统提供的 Mutex 来同步访问。
对于 C++，boost mutex 库提供了几种互斥类型，为操作系统提供的互斥类型提供一致的接口。
如果您选择将 boost 作为您的同步/多线程库，您应该阅读Synchronization 概念。
【讨论】：
根据您的情况，以下可能是相关的。虽然它不会使您的程序运行不正确，但它可以在速度上产生很大的不同。即使您没有访问相同的内存位置，如果两个内核在缓存中的同一页面上颠簸（尽管不是同一位置，因为您仔细同步了数据结构），您也可能会因缓存效应而受到性能影响。
这里对“虚假共享”有一个很好的概述： http://www.drdobbs.com/go-parallel/article/showArticle.jhtml;jsessionid=LIHTU4QIPKADTQE1GHRSKH4ATMY32JVN?articleID=217500206
【讨论】：
就（新的）C++ 标准而言，如果程序包含数据竞争，则程序的行为是未定义的。如果存在线程交错，则程序存在数据竞争，从而它包含来自不同线程的两个相邻的冲突内存访问（这只是一种非常正式的说法，即“如果两个冲突的访问可以同时发生，则程序存在数据竞争” )。
请注意，无论您在多少个内核上运行，程序的行为都是未定义的（特别是优化器可以根据需要重新排序指令）。
【讨论】：
没有人提到隐式同步的优缺点。
主要的“优点”当然是程序员可以编写任何东西而不必为同步而烦恼。
主要的“缺点”是这需要很多时间。隐式同步需要通过缓存逐渐下降到至少（您可能会认为）两个内核共有的第一个缓存。错误的！计算机中可能安装了多个物理处理器，因此同步不能在缓存处停止，它需要一直到 RAM。如果你想在那里同步，你还需要与其他需要与内存同步的设备同步，即任何总线主控设备。总线主控设备可能是经典 PCI 总线上的卡，并且可能以 33 MHz 运行，因此隐式同步也需要等待它们确认可以写入或读取特定 RAM 位置。我们说的是内核和最慢总线之间的时钟速度差异只有 100 倍，而最慢的总线需要几个自己的总线周期才能以可靠的方式做出反应。因为同步必须是可靠的，否则它是没有用的。
因此，在实现电子设备以实现隐式同步（最好留给程序员明确处理）和可以在必要时同步的更快系统之间进行选择，答案是显而易见的。
同步的显式键是 LOCK 前缀和 XCHG mem,reg 指令。
你可以说隐式同步就像训练轮：你不会摔倒在地，但你不能走得特别快或转得特别快。很快你就会厌倦并想要继续做真正的事情。当然，你会受伤，但在这个过程中，你要么学习，要么放弃。
【讨论】：