c++ - 尽量减少每次迭代时对原子的检查

Question

从多线程的角度来看，以下是正确的还是错误的？

我有一个有 2 个线程的应用程序:主线程和工作线程。

主线程有一个在连续循环中调用的 MainUpdate() 函数。作为其工作的一部分，MainUpdate() 函数可能会在工作线程上运行的工作对象上调用 ToggleActive() 方法。 ToggleActive() 方法用于打开/关闭工作对象。

流程是这样的。

// MainThread
while(true) {
    MainUpdate(...);
}

void MainUpdate(...) {
    for(auto& obj: objectsInWorkerThread) {
        if (foo()) 
          obj.ToggleActive(getBool());
    }
}

// Worker thread example worker ------------------------------
struct SomeWorkerObject {

    void Execute(...) {
       if(mIsActive == false) // %%%%%%% THIS!
          return;
       Update(...);
    } 

    void ToggleActive(bool active) {
        mIsActiveAtom = active;       // %%%%%%% THIS!
        mIsActive = mIsActiveAtom;    // %%%%%%% THIS!
    }

private:
    void Update(...) {...}

    std::atomic_bool mIsActiveAtom = true;
    volatile bool mIsActive = true;
};

我试图避免在每次调用 Execute() 时检查原子字段，它会在工作线程的每次迭代中被调用。同一时间有多个工作对象在运行，因此会有很多原子字段检查。

如您所见，我正在使用非原子字段来检查 liveness 。非原子字段的值从 ToggleActive() 中的原子字段获取其值。

根据我的测试，这似乎可行，但我感觉它不正确。

Answer 1

volatile变量只保证它没有被编译器优化和重新排序，与多线程执行无关。因此，自 ToggleActive 起，您的程序确实存在竞争条件。和 Execute可以修改/阅读mIsActive同时。

关于性能，您可以检查您的平台是否支持无锁原子 bool 。如果是这样的话，检查原子值会非常快。我记得在某处看到一个基准显示 std::atomic<bool>与 volatile bool 具有相同的速度.