C++ - 使用局部变量和全局变量时的不同并发行为

Question

给定这个程序:

#include <thread>
#include <iostream>
#include <atomic>
template<typename T>
struct node
{
    T data;
    node* next;
    node(const T& data) : data(data), next(nullptr) {}
};

template<typename T>
class stack {
    std::atomic<node<T>*> head;
 public:
    void push(const T& data) {
      node<T>* new_node = new node<T>(data);
      new_node->next = head.load();
      while(!head.compare_exchange_weak(new_node->next, new_node));
    }
    node<T>* get_head() {
        return head;
    }
};

stack<int> x;
int main() {
    std::cout << "main() starts" << std::endl;
    const int MAKS_OP = 100;
    std::thread t1{[&]{
        for (int i = 0; i < MAKS_OP; ++i) {
            x.push(i); 
            std::string s = "Thread 1 added ";
            s += std::to_string(i);
            s += " to the stack!\n";
            std::cout << s; 
        } 
    }};
    std::thread t2{[&]{
        for (int i = 0; i < MAKS_OP; ++i) {
            x.push(i); 
            std::string s = "Thread 2 added ";
            s += std::to_string(i);
            s += " to the stack!\n";
            std::cout << s;
        }
    }};
    t1.join();
    t2.join();

    for (auto nod = x.get_head(); nod != nullptr; nod = nod->next) {
        std::cout << nod->data << "\n";
    }
    std::cout << "main() completes\n";
}

代码或多或少是从here中挪用的.在当前状态下，它的行为完全符合预期，两个线程都以未指定的顺序将数字压入堆栈，然后以正确的顺序打印堆栈。无论我是否为线程指定默认的 lambda 捕获，它都有效。但是，当我将堆栈 x 的声明移到 main() 中时，程序在打印堆栈内容时会遇到段错误。 GDB 告诉我，当在最后的循环中访问 nod->data 时会发生这种情况，并且运行 info locals 会使 gdb 崩溃。到底是怎么回事？为什么它甚至有所作为？

Answer 1

我不确定，但是，您的代码 head 成员在哪里初始化？当您将对象创建为全局变量(在 main 函数之上)时，head 将具有 0 值，但是当您在 main 函数中将堆栈对象创建为局部变量时，head 将包含垃圾数据 - 随机值。

关于来自 cppreference.com 的默认构造函数

1) The default constructor is trivial: no initialization takes place other than zero initialization of static and thread-local objects. std::atomic_init may be used to complete initialization.