如何解决该程序的输出 11 永远不会发生
这次我使用 atomic_fetch_add 。这是我如何获得 ra1=1 和 ra2=1 。 两个线程都看到 a.fetch_add(1,memory_order_relaxed);当 a=0 时。写入进入存储缓冲区并且对另一个不可见。它们都有 ra=1 和 ra2=1。
我可以推断它是如何打印 12,21 和 22 的。
- 22 是由它们在 foo 和 bar 中递增 a 给出的，而 a=2 是 对 a.load 都可见。
- 类似 12 由线程 foo 完成和线程栏开始后给出 线程 foo 存储。
- 21 由第一个 bar 然后 foo 给出。
// g++ -O2 -pthread axbx.cpp ; while [ true ]; do ./a.out | grep "11"; done doesn't print 11 within 5 mins
#include<atomic>
#include<thread>
#include<cstdio>
using namespace std;
atomic<long> a,b;
long ra1,ra2;
void foo(){
a.fetch_add(1,memory_order_relaxed);
ra1=a.load(memory_order_relaxed);
}
void bar(){
a.fetch_add(1,memory_order_relaxed);
ra2=a.load(memory_order_relaxed);
}
int main(){
thread t[2]{ thread(foo),thread(bar)};
t[0].join();t[1].join();
printf("%ld%ld\n",ra1,ra2); // This doesn't print 11 but it should
}
解决方法
a.fetch_add 是原子的；这就是重点。两个单独的 fetch_adds 无法相互踩踏而只会导致单个增量。
让存储缓冲区中断的实现不是正确的实现，因为 ISO C++ 要求整个 RMW 是一个原子操作，而不是原子加载和单独的原子存储。
（例如在 x86 上，lock add [a],1 是一个完整的屏障，因为它必须如何实现：确保更新的数据作为执行的一部分在 L1d 缓存中可见。Can num++ be atomic for 'int num'?。
在其他一些实现上，例如ARMv8.1 之前的 AArch64，它将编译为 LL/SC 重试循环1，如果此内核失去了加载和存储之间缓存线的独占所有权，则 Store-Conditional 将失败。）
脚注 1：实际上，如果您省略 -march=armv8.1-a 或 -mcpu=cortex-a76 或其他任何内容，当前的 GCC 将调用 libatomic 辅助函数，因此它仍然可以通过使用新的单指令原子（如ldadd w2,w0,[x0] 而不是重试循环，可能是代码在 ARMv8.1 CPU 上运行的情况。 https://godbolt.org/z/vhePM9h8a)
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