c++ - 这段代码是线程安全的吗？

Question

假设我们有一个线程安全的比较和交换函数，例如
long CAS(long * Dest,long Val,long Cmp)
它比较Dest和Cmp，如果比较成功则将Val复制到Dest并自动返回Dest的原始值.

所以我想问你下面的代码是否是线程安全的。

while(true)
{
    long dummy = *DestVar;
    if(dummy == CAS(DestVar,Value,dummy) )
     {
        break;
    }

}

编辑:
Dest 和 Val 参数是指向在堆上创建的变量的指针。 InterlockedCompareExchange 是 CAS 函数的例子。

Answer 1

编辑。对问题的编辑意味着其中大部分都不相关。不过，我将保留这一点，因为 C# 案例中的所有问题也适用于 C++ 案例，但 C++ 案例带来了更多的问题，如前所述，因此它并非完全无关紧要。

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是的，但是...

假设您的意思是此 CAS 是原子的(C# Interlocked.CompareExchange 和一些 C++ 库中可用的东西就是这种情况)，它本身是线程安全的。

但是 DestVar = Value 本身也可以是线程安全的(它将在 C# 中，是否在 C++ 中取决于实现)。

在 C# 中，对整数的写入保证是原子的。因此，执行 DestVar = Value 不会因为另一个线程中发生的事情而失败。它是“线程安全的”。

在 C++ 中没有这样的保证，但在某些处理器上有(事实上，我们暂时不考虑 C++，当涉及到 C# 的更强保证时，它已经足够复杂了，而 C++ 具有所有这些复杂性，甚至更多当涉及到这类问题时)。

现在，原子 CAS 操作本身的使用将始终是“线程安全的”，但这不是线程安全的复杂性所在。重要的是操作组合的线程安全。

在您的代码中，在每个循环中，值将被自动覆盖，或者不会。在它不会的情况下，它会再试一次并继续前进，直到它成功为止。它可能会旋转一段时间，但最终会起作用。

这样做会产生与简单赋值完全相同的效果 - 包括可能会干扰另一个线程中正在发生的事情并导致严重的线程相关错误。

为了比较，请看一下 Is this use of a static queue thread-safe? 的答案。以及它是如何工作的解释。请注意，在每种情况下，都允许 CAS 失败，因为它的失败意味着另一个线程做了一些“有用”的事情，或者当它检查是否成功时，除了停止循环之外，还做了更多的事情。它是 CAS 的组合，每个 CAS 都关注由其他操作引起的可能状态，这些操作允许线程安全的无锁无等待代码。

现在我们已经完成了，还要注意你不能将它直接移植到 C++(它依赖于垃圾收集来使一些可能的 ABA 场景产生很小的后果，对于 C++，在某些情况下可能会有内存泄漏)。你说的是哪种语言也很重要。