c - Posix 线程 - 并行线程

Question

int total = 200; // total is a global variable

void process()
{
    int local;
    for( int i = 0 ; i< 100 ; i++ ) 
    {
         local = total;
         local--;
         total = local;
    }
}

如果两个线程并行调用process()，两个线程完成处理后total的最大值和最小值是多少？

我认为最小值将为 0，但我不确定。最大值？？ 199？

Answer 1

在 C11 中，这被定义为“未定义的行为”，这意味着它对此不提供任何保证。

这或多或少也适用于 C99，尽管 C99 编写时并未考虑到并发性。每个线程都不知道另一个线程。

每个线程都会查看全局变量“total”100 次。

但是，每个线程都会获取自己的本地副本，递减该副本，然后将其写回到全局变量total。

但是，线程可能会获取全局变量“total”并保留临时副本，直到函数结束才将其写回。在这种情况下，下限可能是 100。

如果他们不保留本地副本，total 可能会下降不超过 1，因为它们都同步获取total，减少本地副本，然后写回。

如果没有某种方法来同步线程，以便一个线程“获取”总数，修改它，然后在另一个等待时“释放”它，则无法保证它会达到 0。

互斥体、信号量等是跨线程同步访问的方法。

伪代码:

process() {
  for (loop) {
    grab_mutex(total);  // Will wait till total is free
    total--;
    release_mutex(total);
  }
}

但是，下界肯定是0；减少的机会不超过 200 个。