创建/加入线程时的隐式同步答案

【问题标题】：Implicit synchronization when creating/joining threads创建/加入线程时的隐式同步
【发布时间】：2015-04-16 19:34:38
【问题描述】：

考虑到创建/加入线程时的隐含同步：std::atomic 时，x 的类型需要什么最小帧才能工作？ volatile?什么都没有？

#include <thread>
#include <cassert>
int main() {
    int x = 123; // ***
    std::thread( [ & ] { assert( x == 123 ); x = 321; } ).join();
    assert( x == 321 );
    return 0;
}

【问题讨论】：

您需要阅读this answer 来了解相关问题。
std::thread( [ & ] { assert( x == 123 ); x = 321; } ).join(); x 没有并发访问，您可以按顺序调用 lambda 以实现相同的行为。 volatile 从不用于线程安全，顺便说一句。

标签： c++ multithreading language-lawyer memory-model

【解决方案1】：

std::thread 的构造函数的调用是同步的，发生在线程函数的副本调用之前 (30.3.1.2/6)。

thread::join 提供了类似的同步保证：线程的完成发生在join 返回 (30.3.1.4/7) 之前。

您的代码创建一个线程并立即加入它。尽管您的 lambda 通过引用捕获，但没有并发（代码按顺序运行），并且std::thread 提供的保证确保您不需要任何特殊框架来保护x。断言永远不会失败。

假设您的代码 sn-p 是不同的，因此您实际上具有某种并发访问权限，您将不得不使用 std::atomic 或互斥锁。 volatile 肯定是不够的（巧合除外）。

【讨论】：

我知道按照规范 volatile 是不够的，因为只有 std::atomic 类型被声明为无数据竞争，但 int 到底是什么？，这可能使它变得活泼吗？我如何识别失败？是不是因为在某些平台上 int 的四个字节可以写成两个 2 字节的块，而在其他具有本机 32 位 int 的平台上，即使它仍然是错误的，它也会碰巧总是工作？在某些平台上，std::atomic<int> 可以只是int 的别名吗？这里是真正好奇的学习者。
@antiduh 这不仅仅是在单独读取或写入该变量。使用原子也会限制重新排序。
@antiduh：原子类型及其专业化保证您有一定的（无论您选择哪个）排序保证。也就是说，例如，在原子操作之前，保证依赖写入（或独立写入）是全局可见的。 volatile 不提供此类保证。它可能“有效”，但这是巧合。关于写出整数，假设主流 CPU 和正确对齐，你是对的。非原子int 写入是不可能的。但是，这并没有正式保证，也不能移植，没有定义的顺序，并且 RMW 操作（例如++x）也是非原子的。