C中原子变量的比较

Question

我有 2 个原子变量:

atomic_ulong overwrap_cnt = 0;
atomic_ulong overwrap_read_cnt = 0;

一个线程做 overwrap_cnt 的增加(一次):

overwrap_cnt++;

另一个线程在无限循环中进行比较:

while(1)
{
 if (overwrap_read_cnt == overwrap_cnt)
 {
  printf("or:%lu, ow:%lu \n",overwrap_read_cnt, overwrap_cnt);
 }
 usleep(100000);
}

但是，结果总是如下:

or:0, ow:1
or:0, ow:1
or:0, ow:1

不知何故，在比较过程中变量是相等的，但是当我们打印它们时——我们看到它们是不同的。每次迭代的结果都相同。

我不能像这样比较原子变量吗？或者有什么问题？

它在带有 gcc (GCC) 4.9.2 20150212 (Red Hat 4.9.2-6) 的 centos 7.5 上

谢谢。

Answer 1

虽然变量是单独原子的，但您的比较循环不是。也许与直觉相反，读取原子变量可能会生成比读取非原子变量更多的指令。

例如，如果您使用 GCC 的原子内置函数编写了具有相同行为的代码:

while(1)
{
  unsigned long _tmp1 = __atomic_load_n(&overwrap_read_cnt, __ATOMIC_RELAXED);
  unsigned long _tmp2 = __atomic_load_n(&overwrap_cnt, __ATOMIC_RELAXED);
  if (_tmp1 == _tmp2)
  {
    _tmp2 = __atomic_load_n(&overwrap_cnt, __ATOMIC_RELAXED);
    _tmp1 = __atomic_load_n(&overwrap_read_cnt, __ATOMIC_RELAXED);
    printf("or:%lu, ow:%lu \n", _tmp1, _tmp2);
  }
  usleep(100000);
}

虽然为比较获取的值被确定为相等，但它们在为 printf 调用再次获取时可能不再相等。

如果你想确保后面使用的值与 if 语句中的值相同，你应该只获取它们一次，然后在循环迭代的其余部分使用缓存的值。