Windows 的 Linux 子系统中的线程差异

Question

更少的编程问题，更多的是我正在寻求澄清的奇怪问题。考虑以下 C 程序：

#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

volatile int counter = 0;

void incrementCounter()
{
    counter += 1;
}

void* threadfunc()
{
    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
        incrementCounter();
    }
}

int main()
{
    pthread_t tids[100];
    printf("Creating Threads...\n");
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        pthread_create(&tids[i], NULL, threadfunc, NULL);
    }

    printf("Joining Threads...\n");

    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        pthread_join(tids[i], NULL);
    }

    printf("Finished. Counter = %d\n", counter);
}

这是我为大学作业写的。它应该显示在写入变量时多个线程不锁定的危险。

我在 Windows 10 上，所以我打开我安装的 Ubuntu Bash，然后运行

$ gcc -std=c99 -pthread main.c
$ ./a.out

打印出来

Creating Threads...
Joining threads...
Finished. Counter = 100000

好的……没错。它不应该是正确的。这应该被打破了！

我一次又一次地运行它，结果相同。 Counter = 100000 每一次！这可能是我一生中唯一一次让我对我的代码正常工作感到失望。

所以我登录了我的学校为 CS 学生共享的 Linux 系统。拉取我的代码，以同样的方式执行它，我得到：

Creating Threads...
Joining threads...
Finished. Counter = 99234

下一次，Counter = 99900，然后是Counter = 100000，然后是Counter = 99082

这就是我所期待的！

所以我的问题：

什么给了？ Windows 的 Linux 子系统是什么导致我的代码不中断？

Answer 1

它仍然坏了。它只是碰巧起作用了。您没有保证代码将正确运行或不正确。你[仍然]在线程之间有一个竞态条件。

在这里，我使用了两个线程：A 和 B。但是，该示例适用于更多线程。

在 linux 上，你得到了：

thread A        thread B
-------------   --------------
fetch
                fetch
inc
                inc
store
                store

这里，线程 B 的存储将丢弃线程 A 的增量和存储。也就是说，如果原始值为 5，您将得到 6 而不是 [期望] 7。

在 Windows 下，你得到：

thread A        thread B
-------------   --------------
fetch
inc
store
                fetch
                inc
                store

但是，区别只是操作系统调度程序及其策略。没有锁定就没有保证。

在 Windows 下，它在线程 B 启动并运行之前启动线程 A，该线程运行完成，因此您会得到“脱节”行为。

尝试使用更大 [或更小] 数量的线程和更大的线程循环值，您应该会看到一些不同的行为