【发布时间】：2017-10-12 18:40:39
【问题描述】：
在 ThreadMethodOne 中加载时放松变量 valA 和 valB 的同步的最正确方法是什么（假设没有错误的 valA 和 valB 共享缓存线）？看来我不应该将 ThreadMethodOne 更改为使用 memory_order_relaxed 来加载 valA，因为编译器可以在 valB.load 之后移动 valA.load，因为 valB.load 上的 memory_order_acquire 不能保护 valA 在 valB.load 之后移动一次做出了这种改变。似乎我也不能在 valB.load 上使用 memory_order_relaxed，因为它不再与 ThreadMethodTwo 中的 fetch_add 同步。换个物品，放松一下valA的负担会不会更好？
这是正确的改变吗？
nTotal += valB.load(std::memory_order_acquire);
nTotal += valA.load(std::memory_order_relaxed);
在 Compiler Explorer 上查看结果似乎显示了在对 valA 或 valB 使用 memory_order_relaxed 时 ThreadMethodOne 的相同代码生成，即使我不交换指令的顺序也是如此。我还看到 ThreadMethodTwo 中的 memory_order_relaxed 仍然编译为与 memory_order_release 相同。将 memory_order_relaxed 更改为以下行似乎使其成为非锁定 add 'valA.store(valA.load(std::memory_order_relaxed) + 1, std::memory_order_relaxed);'但我不知道这样是否更好。
完整程序：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <thread>
#include <atomic>
#include <unistd.h>
bool bDone { false };
std::atomic_int valA {0};
std::atomic_int valB {0};
void ThreadMethodOne()
{
while (!bDone)
{
int nTotal {0};
nTotal += valA.load(std::memory_order_acquire);
nTotal += valB.load(std::memory_order_acquire);
printf("Thread total %d\n", nTotal);
}
}
void ThreadMethodTwo()
{
while (!bDone)
{
valA.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
valB.fetch_add(1, std::memory_order_release);
}
}
int main()
{
std::thread tOne(ThreadMethodOne);
std::thread tTwo(ThreadMethodTwo);
usleep(100000);
bDone = true;
tOne.join();
tTwo.join();
int nTotal = valA.load(std::memory_order_acquire);
nTotal += valB.load(std::memory_order_acquire);
printf("Completed total %d\n", nTotal);
}
保留原始样本的更好样本，因为它是 cmets 中所写的样本
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <thread>
#include <atomic>
#include <unistd.h>
std::atomic_bool bDone { false };
std::atomic_int valA {0};
std::atomic_int valB {0};
void ThreadMethodOne()
{
while (!bDone)
{
int nTotalA = valA.load(std::memory_order_acquire);
int nTotalB = valB.load(std::memory_order_relaxed);
printf("Thread total A: %d B: %d\n", nTotalA, nTotalB);
}
}
void ThreadMethodTwo()
{
while (!bDone)
{
valB.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
valA.fetch_add(1, std::memory_order_release);
}
}
int main()
{
std::thread tOne(ThreadMethodOne);
std::thread tTwo(ThreadMethodTwo);
usleep(100000);
bDone = true;
tOne.join();
tTwo.join();
int nTotalA = valA.load(std::memory_order_acquire);
int nTotalB = valB.load(std::memory_order_relaxed);
printf("Completed total A: %d B: %d\n", nTotalA, nTotalB);
}
【问题讨论】：
-
你为什么觉得你需要放松订购？
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这更多的是更好地理解主题。
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youtube.com/watch?v=c1gO9aB9nbs 关于该主题的权威演讲。
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由于排序参数的使用是不正确的，如果你改变它们会发生什么推理是没有用的。查看 Jeff Preshing 的 blog 以获取有关此主题的更多信息。另外，
bDone必须是原子类型 -
目前关于 C++ 内存模型的最佳资料来源是 manning.com/books/c-plus-plus-concurrency-in-action 的第 5 章。从我读过的内容来看，即使是我建议的替换行也不会创建 valA 的任何同步，因为 valB 正确地获取/释放同步。在这种情况下，valA 似乎可以是任何数字，或者只是保持为 0，而没有任何缓存刷新到正在运行 ThreadMethodOne 的线程。因此，如果我在任何地方对 valB 使用放松，那么 valA 的处理方式并没有什么不同。在任何地方使用松弛可能会导致 valA 和 valB 看起来乱七八糟。
标签： c++ multithreading thread-safety atomic