c++ - 原子写入和 volatile 读取

Question

我正在设计一个多线程算法，其中的要求是读取共享变量的最新值。对变量的写入是原子的(使用比较和交换)。但是，读取不是原子的。

考虑以下示例:

//Global variable 
int a = 10;


// Thread T1
void func_1() {
     __sync_bool_compare_and_swap(&a, 10, 100);
}

// Thread T2
void func_2() {
     int c = a;
     /* Some Operations */
     int b = a;
     /* Some Operations */
} 

如果代码 int b = a 是在 func_1 中的 __sync_bool_compare_and_swap 之后(由线程 T2)执行的(由线程 T2)，那么根据我的理解，它仍然是不能保证读取“变量 a”的最新值，因为编译器可以缓存“a”并使用“a”的旧值。

现在，为了避免这个问题，我声明变量“volatile”如下:

volatile int a = 10;

// Thread T1
void func_1() {
     __sync_bool_compare_and_swap(&a, 10, 100);
}

// Thread T2
void func_2() {
     volatile int c = a;
     /* Some Operations */
     volatile int b = a;
     /* Some Operations */
} 

对于线程T1的__sync_bool_compare_and_swap完成后线程T2执行int b = a的相同场景，是否保证读取到“a”的最新值？

缓存一致性和内存一致性模型如何影响原子写入后的 volatile 读取？

Answer 1

volatile 关键字仅确保编译器不会将变量存储在寄存器中，而是在每次使用时从内存中加载变量。它与运行它的系统的缓存或内存一致性模型无关。