std::atomic<int> 递减和比较

Question

关于以下代码：

std::atomic<int> myint; //Shared variable
//(...)
if( --myint == 0) {
    //Code block B
}

是否可能有多个线程访问我命名为“代码块 B”的块？

请考虑不会发生溢出，'if' 被多个线程同时执行，整个程序中对 myint 的唯一修改是 -- myint 在 if 和那个 myint 被初始化为一个正值。

Answer 1

不，考虑到您的限制，不可能有多个线程进入块。但也不能保证任何线程都会进入这个块：

thread A: decrement myint to 0

thread B: decrement myint to -1

thread A: compare to 0 -> false -> don't enter (and neither anyone else)

如果这是一个问题（我假设），那么这段代码将不起作用（至少不是总是）。

Answer 2

代码块总是执行并不明显。如果操作符“--”的实现方式是将旧值存储在其返回值中，并在单个原子指令中递减（我很确定 x86 有这样的指令），那么是的，它应该像一个多个线程的互斥块。我不确定默认情况下它是如何工作的，但答案可能就在新的标准文档中：

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2007/n2427.html

Answer 3

C++0x 论文N2427（原子）大致陈述如下。我稍微改变了措辞，以便更容易阅读具体的减量情况，我改变的部分是粗体：

效果： 将 object 中的 value 原子替换为 object 中的 value 应用 decrement 的结果em> 和给定的操作数。内存按顺序受影响。这些操作在 [N2334 或后续添加的新部分] 中的“同步于”定义的意义上是读-修改-写操作，因此这样的操作和产生输入值的评估都与任何评估同步读取更新的值。

返回： object 的值在 decrement 之前的原子值。

原子操作保证递减运算符将返回变量在操作之前立即保存的值，这是原子的，因此不会有来自另一个线程更新的中间值。

这意味着以下是唯一此代码可能执行的 2 个线程：

(Initial Value: 1)
Thread 1: Decrement 
Thread 1: Compare, value is 0, enter region of interest
Thread 2: Decrement
Thread 2: Compare, value is -1, don't enter region

或

(Initial Value: 1)
Thread 1: Decrement 
Thread 2: Decrement
Thread 1: Compare, value is 0, enter region of interest
Thread 2: Compare, value is -1, don't enter region

案例 1 是无趣的预期案例。

情况 2 交错递减操作并稍后执行比较操作。因为递减取操作是原子的，所以线程1不可能接收到0以外的值进行比较。它无法收到-1，因为操作是原子的...读取发生在递减时，不是在比较时。更多线程不会改变这种行为。