c - 当只有一个线程写入共享变量时，我需要锁吗？

Question

我有 2 个线程和一个共享的 float 全局线程。一个线程只写入变量而另一个线程只读取它，我需要锁定对该变量的访问吗？换句话说:

volatile float x;

void reader_thread() {
    while (1) {
        // Grab mutex here?
        float local_x = x;
        // Release mutex?
        do_stuff_with_value(local_x);
    }
}

void writer_thread() {
    while (1) {
        float local_x = get_new_value_from_somewhere();
        // Grab mutex here?
        x = local_x;
        // Release mutex?
    }
}

我主要担心的是 float 的加载或存储不是原子的，这样 reader_thread 中的 local_x 最终会得到一个伪造的, 部分更新值。

1. 这是一个合理的担忧吗？
2. 有没有其他方法可以在没有互斥体的情况下保证原子性？
3. 使用 sig_atomic_t 作为共享变量是否可行，假设它有足够的位满足我的目的？

有问题的语言是使用 pthreads 的 C。

Answer 1

不同的架构有不同的规则，但一般来说，内存加载和存储对齐的、int 大小的对象是原子的。越来越小可能会有问题。所以如果 sizeof(float) == sizeof(int) 你可能是安全的，但我仍然不会在可移植程序中依赖它。

此外，volatile 的行为并不是特别明确...规范将其用作防止优化访问内存映射设备 I/O 的方法，但什么也没说关于它在任何其他内存访问上的行为。

简而言之，即使加载和存储在 float x 上是原子的，我也会使用显式内存屏障(尽管因平台和编译器而异)而不是依赖于 volatile。如果不能保证加载和存储是原子的，您将必须使用锁，这确实意味着内存障碍。