C++ 多线程：非原子变量的可见副作用

Question

C++ 标准中关于多线程内存模型的部分我不理解。

A 可见的副作用 A 在标量对象或位域 M 上相对于 M 的值计算 B 满足条件：

• A 发生在 B和

  之前

• X 对 M 没有其他副作用，即 A 发生在 X 之前，X 发生在 B 之前。

非原子标量对象或位域 M 的值，由评估 B 确定，应为可见副作用 A 存储的值。

而且根据 C++ 标准，线程之间的“发生在”关系必须通过“与同步”或“是依赖顺序的”来建立before”，所以如果没有线程间同步，“happens before”关系就不会建立。

现在假设有两个线程 T1 和 T2，它们都由主线程启动，并且从不相互进行任何同步（因此不会在 T1 和 T2 之间建立任何“发生之前”关系T2)。如果 T1 写入一个非原子变量 M，那么根据上面的引用，T2 应该永远不会看到 M 被 T1 修改，因为没有“发生在”关系在 T1 和 T2 之间。

相反，T2 在 T2 启动时与主线程建立了“synchronizes with”关系，因此 T2 应该在主线程启动之前看到主线程设置的 M 的值线程，因为主线程和 T2 之间存在“发生之前”的关系。

对吗？但是我在我的机器上做了一个实验，但事实并非如此。怎么了？

Answer 1

T1 写入一个非原子变量 M，那么根据上面的引用，T2 应该永远不会看到 M 被 T1 修改

考虑以下几点：

如果

，两个动作可能是并发的

• 它们由不同的线程执行，或者

• 它们是无序的，至少有一个由信号处理程序执行，并且它们不是由同一个信号处理程序调用执行的。

T2 对 M 的读取和 T1 对 M 的写入是“潜在并发的”。下一个：

如果其中一个修改了内存位置，而另一个读取或修改了相同的内存位置，则两个表达式计算会发生冲突。

T2 对 M 的读取与 T1 对 M 的写入冲突。因此，这些“潜在并发”操作发生冲突。

最后，我们来：

如果程序的执行包含两个潜在的并发冲突操作，则程序的执行包含数据竞争，其中至少一个不是原子的，并且两者都不会在另一个之前发生，除了下面描述的信号处理程序的特殊情况。任何此类数据竞争都会导致未定义的行为。

T2 对 M 的读取不会发生在 T1 对 M 的写入之前，T1 对 M 的写入也不会发生在 T2 对 M 的读取之前。因此，您存在数据竞争。

而且数据竞争是未定义的行为。并不是说 T2 不会看到对 M 的写入；它可以看到任何东西：旧值、新值、第三个值、发出的鼻守护程序、任何东西。