c++原子读/写误区

Question

为什么使用此代码的程序有时会打印“2”？

int main() {
    std::atomic<int> a;
    a = 0;

    std::thread t1([&]{++a;});
    std::thread t2([&]{a++;});
    std::thread t3([&]{
        a = a.load() + 1;
    });

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();

    if (a != 3) {
        std::cout << "a: " << a << std::endl;
    }
}

我认为 std::atomic 保证所有操作都将以原子方式完成，因此在这里编写(递增)将使用内存屏障，我们将始终使用 3在线程工作结束时。查了一下代码，发现问题线程是t3，但是不明白为什么会出错。

Answer 1

t3 与其他两个线程不同，它不执行原子添加。相反，它以原子方式加载 a，在临时变量上执行算术(加 1)，然后以原子方式将新值存储回 a。这将覆盖 a 而不管其间可能发生的原子操作。

所以你可以有以下场景:

1. t1 或 t2 原子地递增 a 现在等于 1。
2. t3 自动加载 1。
3. t1 或 t2 原子地递增 a 现在等于 2。
4. t3 对先前加载的值执行非原子加法并原子地存储回 2。