c++ - 我这里可以不使用线程同步吗？

Question

我正在研究互斥体。

我想出了这个示例，它似乎无需任何同步即可工作。

#include <cstdint>
#include <thread>

#include <iostream>

constexpr size_t COUNT = 10000000;

int g_x = 0;

void p1(){
    for(size_t i = 0; i < COUNT; ++i){
        ++g_x;
    }
}

void p2(){
    int a = 0;

    for(size_t i = 0; i < COUNT; ++i){
        if (a > g_x){
            std::cout << "Problem detected" << '\n';
        }

        a = g_x;
    }
}

int main(){
    std::thread t1{ p1 };
    std::thread t2{ p2 };

    t1.join();
    t2.join();

    std::cout << g_x << '\n';
}

我的假设如下:

线程 1 更改了 g_x 的值，但它是唯一更改该值的线程，因此理论上这应该是可以的。

线程2读取g_x的值。读取在 x86 和 ARM 上假设是原子的。所以那里也一定没有问题。我有几个读取线程的示例，它也工作正常。

换句话说，写入不是共享的，读取是原子的。

假设正确吗？

Answer 1

这里肯定存在数据竞争:g_x 不是 std::atomic；它由一个线程写入，并由另一个线程读取。所以结果是不确定的。

请注意，CPU 内存模型只是交易的一部分。如果您没有正确声明共享变量，编译器可能会进行各种优化(使用寄存器、重新排序等)。

至于互斥体，您在这里不需要互斥体。将 g_x 声明为原子应该删除 UB 并保证线程之间的正确通信。顺便说一句，即使您使用原子，p2 中的 for 也可能可以优化，但我认为这只是一个简化的代码，而不是真正的代码。