内存排序问题

Question

我正在尝试C++ 0x支持,并且存在一个问题,我想不应该存在.要么我不明白这个主题,要么gcc有一个bug.

我有以下代码,最初x并且y是相同的.线程1始终x先递增,然后递增y.两者都是原子整数值,因此根本没有增量问题.线程2正在检查是否x小于y,如果是,则显示错误消息.

这段代码有时会失败,但为什么呢？这里的问题可能是内存重新排序,但默认情况下所有原子操作都是顺序一致的,我没有明确放松那些操作.我正在x86上编译这段代码,据我所知,该代码不应该有任何订购问题.你能解释一下问题是什么吗？

#include <iostream>
#include <atomic>
#include <thread>

std::atomic_int x;
std::atomic_int y;

void f1()
{
    while (true)
    {
        ++x;
        ++y;
    }
}

void f2()
{
    while (true)
    {
        if (x < y)
        {
            std::cout << "error" << std::endl;
        }
    }
}

int main()
{
    x = 0;
    y = 0;

    std::thread t1(f1);
    std::thread t2(f2);

    t1.join();
    t2.join();
}

结果可以在这里查看.

Answer 1

比较存在问题:

x < y

子表达式(在这种情况下,x和y)的评估顺序是未指定的,因此y可以在之前评估x或x可以在之前评估y.

如果x先读取,则有问题:

x = 0; y = 0;
t2 reads x (value = 0);
t1 increments x; x = 1;
t1 increments y; y = 1;
t2 reads y (value = 1);
t2 compares x < y as 0 < 1; test succeeds!

如果您明确确保y首先阅读,则可以避免此问题:

int yval = y;
int xval = x;
if (xval < yval) { /* ... */ }

Answer 2

问题可能出在你的测试中:

if (x < y)

线程可以评估x,y直到很久以后才开始评估.