写入内存中相同地址之间可能存在数据竞争答案

【问题标题】：Possible data race between writes to the same address in memory写入内存中相同地址之间可能存在数据竞争
【发布时间】：2017-12-20 11:30:03
【问题描述】：

考虑以下 sn-p。

T data;
T* ptr1 = &data;
T* ptr2 = &data;
*ptr1 = ...;
std::thread thread([ptr2]() {
    *ptr2 = ...;
});
thread.join();

问题：它会引入数据竞争吗？

我的想法：由于ptr1 和ptr2 是不同的变量，因此赋值和按值捕获需要重新排序。因此，存在数据竞赛。

这是正确的吗？

【问题讨论】：

怎么可能？线程在第一次修改后生成。该执行仍在按顺序执行。
@StoryTeller 啊哈，这就是我错过的！产生一个线程至少会引入一个内存栅栏。对吗？
"[线程的]构造函数调用的完成与（定义在std::memory_order中）在新的f的副本的调用开始同步执行线程。”来自这里：en.cppreference.com/w/cpp/thread/thread/thread
@RichardCritten 但这不仅仅意味着线程执行的开始发生在构造 lambda 之后。而且由于第 4 行的赋值和 lambda 的构造函数是未排序的（或者我在这里错过了什么？），这并不能回答我的问题。
@SolenodonParadoxus - 它实际上比这更基本。 *ptr1 = ...; 和 thread 的声明是 two full expressions sequenced in a particular order。根据抽象机器本身，一个必须在另一个之前完全发生。编译器无法真正进行会改变这一点的转换。

标签： c++ c++11 memory thread-safety

【解决方案1】：

线程创建意味着发生在关系之前，即给定代码中没有数据竞争。事实上，对*ptr1 的赋值实际上发生在下一条语句之前。如果您在创建线程后重新排序代码以分配给*ptr1，您将遇到数据竞争：使用哪个指针引用来访问对象以创建数据竞争并不重要。

【讨论】：

您能否详细说明“事实上，对 *ptr1 的赋值实际上发生在下一条语句之前”？你到底是什么意思？
在一个线程中，操作在每个完整表达式的末尾进行排序。即使编译器/CPU 可以重新排序操作，只有在程序的语义没有改变的情况下才允许这样做。引入数据竞赛就是这样一种语义变化。

【解决方案2】：

我认为这里不会有比赛。在您创建新线程之前，程序运行单线程，因此执行顺序将由您编写。

Here's关于编译时内存排序的解释。

还有来自这个页面的一个很好的引用：

The cardinal rule of memory reordering, which is universally followed by compiler developers and CPU vendors, could be phrased as follows: Thou shalt not modify the behavior of a single-threaded program.

【讨论】：