c++ - 从不同的线程访问外部变量是否必须使用互斥锁？

Question

我正在用 Qt/C++ 开发一个应用程序。在某些时候，有两个线程:一个是 UI 线程，另一个是后台线程。我必须根据类型为 bool 的外部变量的值从后台线程执行一些操作。我通过单击 UI 上的按钮来设置此值。

header.cpp

extern bool globalVar;

主窗口.cpp

//main ui thread on button click
setVale(bool val){
 globalVar = val;
}

backgroundThread.cpp

 while(1){
  if(globalVar)
    //do some operation
  else
    //do some other operation
  }

在这里，写入 globalVar 仅在用户单击按钮时发生，而读取是连续发生的。

所以我的问题是:

1. 在上述情况下，是否必须使用互斥锁？
2. 如果读取和写入同时发生，这会导致应用程序崩溃吗？
3. 如果读取和写入同时发生，globalVar 是否会具有除 true 或 false 之外的其他值？
4. 最后，操作系统是否提供任何类型的锁定机制来防止读/写操作由不同的线程同时访问内存位置？

Answer 1

循环

while(1){
   if(globalVar)
      //do some operation
   else
      //do some other operation
}

是busy waiting ，这是非常浪费的。因此，您最好使用一些经典的同步，它会在有事情要做时唤醒后台线程(主要是)。你应该考虑改编 this example of std::condition_variable .

假设您从:

#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::mutex m;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;

你的工作线程可以是这样的:

void worker_thread()
{
    while(true)
    {
        // Wait until main() sends data
        std::unique_lock<std::mutex> lk(m);
        cv.wait(lk, []{return ready;});

        ready = false;

        lk.unlock();
}

通知线程应该做这样的事情:

{
    std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
    ready = true;
}
cv.notify_one();