multithreading - 这种释放/获取语义的使用是否包含潜在的数据竞争？

Question

考虑以下我在 http://preshing.com/20120913/acquire-and-release-semantics/ 上找到的代码(但我确定我在其他地方经常看到它)

常用代码:

int A = 0;
std::atomic<int> Ready(0);

线程 1 执行的代码:

A = 42
Ready.store(1, std::memory_order_release);

线程 2 执行的代码:

int r1 = Ready.load(std::memory_order_acquire);
int r2 = A;

然后可以说，if r1 == 1 then r2 将始终为 42，并且没有数据竞争。

我的第一个问题是:代码是否包含数据竞争？我的意思是在 r1 == 0 的情况下。例如，线程 1 可以在存储到 A 的中途被抢占，然后线程 2 可以开始执行。

我认为线程 2 的代码应该重写为:

int r1 = Ready.load(std::memory_order_acquire);
int r2 = 0;
if( r1 == 1 ) {
    r2 = A;
}

避免潜在的数据竞争。

这是真的吗？

Answer 1

是的，您的解释是正确的:由于无条件读取A，程序包含数据竞争。该程序被简化为一个最小的示例来演示博客的获取-释放的工作原理:作者仅讨论了内存排序如何强制“读取器”线程必须从 中读取 42 A 如果它从 Ready 读取 1。他没有谈论替代方案，因为它不是 germaine。

在实际程序中，“阅读器”线程可能会在循环中等待 Ready 以获得所需的语义:

int A = 0;
std::atomic<int> Ready(0);

void write_thread() {
  A = 42;
  Ready.store(1, std::memory_order_release);
}

void read_thread() {
  while (!Ready.load(std::memory_order_acquire))
    ;
  int r2 = A;
  assert(r2 == 42);
}

或者在您的示例中使用条件:

int A = 0;
std::atomic<int> Ready(0);

void write_thread() {
  A = 42;
  Ready.store(1, std::memory_order_release);
}

void read_thread() {
  while (true) {
    if (Ready.load(std::memory_order_acquire)) {
      int r2 = A;
      assert(r2 == 42);
      break;
    }

    std::cout << "Not ready yet - try again later.\n" << std:flush;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds{125});
  }
}