c - 此示例是否包含数据竞争？

Question

这是原始问题，但我的与它有一些不同。 C++ memory model - does this example contain a data race?

我的问题:

//CODE-1: initially, x == 0 and y == 0
if (x) y++; // pthread 1
if (y) x++; // pthread 2

注意:上面的代码是用 C 编写的，而不是 C++(没有内存模型)。那么它是否包含数据竞争？

从我的角度来看:如果我们查看顺序一致性内存模型中的代码，则不会出现数据竞争，因为 x 和 y 永远不会同时为非零。然而，我们永远不能假设一个顺序一致性内存模型，所以编译器重新排序可以做出一个关于线程内正确性的转换，因为编译器不知道线程的存在......对吧？

所以代码可以转换为:

//CODE-2
y++; if (!x) y--;
x++; if (!y) x--;

上面的转换没有违反顺序正确性，所以它是正确的。这不是编译器的错，对吧？所以我同意CODE-1包含数据竞争的观点。你呢？

我有一个额外的问题，带有内存模型的 C++11 可以解决这个数据竞争，因为编译器知道线程，所以他们会根据内存模型类型进行重新排序，对吗？

Answer 1

C++ 标准将数据竞争(触发未定义行为)定义为:

§ 1.10.1-2 [intro.races]
Two expression evaluations conflict if one of them modifies a memory location (..) and the other one reads or modifies the same memory location.

根据 C++ 内存模型规则，您的第一个代码片段不包含数据竞争，因为 C++ 标准禁止会引入此类竞争的编译器转换:

§ 1.10.1-21 [intro.races]
Compiler transformations that introduce assignments to a potentially shared memory location that would not be modified by the abstract machine are generally precluded by this International Standard, since such an assignment might overwrite another assignment by a different thread in cases in which an abstract machine execution would not have encountered a data race.

所以它说如果 if 语句 ( x ) 中的条件产生 false，则不允许修改 y 的转换。 ，即使最终结果是 y显示未修改。

第二个示例显然包含数据竞争，因为 2 个线程可以写入和读取 x同时(同样适用于 y )。

请注意，从版本 11 开始，C++ 和 C 都有内存模型。如果您使用不支持 C11 的编译器，则未正式定义多线程行为。

这是一个 question这显示了非法编译器转换的示例。