c++ - 从 C++ 中的另一个线程读取指针

Question

在下面的代码中，线程 2 中 x 的值将始终为 10，因为原子线程栅栏。

int x;
atomic<bool> b(false);

// thread 1:
x = 10;
atomic_thread_fence(memory_order_release);
b = true;

// thread 2:
while(!b){}
atomic_thread_fence(memory_order_acquire);
assert(x == 10); // x will always be 10

但是在下面的代码中，线程2中的*x会不会一直是10呢？

int* x = new int;
atomic<bool> b(false);

// thread 1:
*x = 10;
atomic_thread_fence(memory_order_release);
b = true;

// thread 2:
while(!b){}
atomic_thread_fence(memory_order_acquire);
assert(*x == 10); // will *x always be 10?

Answer 1

在这两种情况下，您都会得到 10，这里无论是直接存储还是通过指针完成存储都没有区别。

这里不需要内存栅栏，因为 b = true 本质上是 b.store(true, std::memory_order_seq_cst) - 带栅栏的获取-释放.

这样的内存顺序可防止编译器围绕操作重新排序存储和加载，并在该存储变得可见时使前面的存储对其他线程可见。

如果比较这两个函数生成的代码:

#include <atomic>

int x;
std::atomic<bool> b(false);

void f() {
    x = 10;
    std::atomic_thread_fence(std::memory_order_release);
    b = true;
}

void g() {
    x = 10;
    b = true;
}

它是相同的:

f():
        movl    $10, x(%rip)
        movb    $1, b(%rip)
        mfence
        ret
g():
        movl    $10, x(%rip)
        movb    $1, b(%rip)
        mfence
        ret

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但在您的特定情况下，在我看来您只需要将 std::memory_order_release 存储到 b 即可将存储存储到 x 对其他线程也是可见的，栅栏是不必要的。 IE。 b.store(true, std::memory_order_release) 就足够了。消费者代码需要执行 b.load(std::memory_order_acquire)。

标准互斥体确实在锁定时获取内存顺序并在解锁时释放内存顺序(这是术语获取/释放的来源)，不涉及栅栏。

很少需要明确的围栏，主要是在硬件驱动程序中。由于对 C++11 内存模型的误解，经常在用户空间模式中设置代码栅栏。栅栏是最昂贵的原子同步机制，这是避免使用它们的主要原因。