在（最近版本的）Ruby 中增加一个整数（使用 +=）线程安全吗？

Question

我使用了以下 Python 代码来表明i在多个线程上递增整数不是线程安全的：

>>> i = 0
>>> def increment_i():
...     global i
...     for j in range(1000): i += 1
...
>>> threads = [threading.Thread(target=increment_i) for j in range(10)]
>>> for thread in threads: thread.start()
...
>>> for thread in threads: thread.join()
...
>>> i
4858  # Not 10000

我试图将此代码转换为 Ruby，期望得到类似的结果：

> $i = 0
> def increment_i()
>     for j in 0...1000 do $i += 1 end
> end

> threads = (0...10).map { Thread.start { increment_i } }

> for thread in threads do thread.join end

如果我在 1.8 版上运行这个 Ruby 代码，它的行为确实与 Python 代码相同，留下$i的值小于 10000。

但是，在 1.9 和 2.3 上，$i似乎总是设置为恰好 10000。

+=在 Ruby 1.9 及更高版本中使用实际上线程安全的整数递增吗？

Answer 1

不幸的是，Ruby 没有像 Java 或 C++ 那样定义明确的内存模型。因此，关于线程安全和原子性问题的一般答案是：没有人知道，但你应该假设最坏的情况。

无法知道任何特定 Ruby 实现的行为方式。正如您所注意到的，MRI 和 YARV 的行为不同。（您假设差异是由于 Ruby 1.8 与 Ruby 1.9，但这是错误的，差异是由于 MRI 与 YARV。）Rubinius 可能以一种或另一种方式表现，或者完全不同的方式。Opal、Topaz、Ruby+OMR、TruffleRuby、MagLev、MRuby、IronRuby、JRuby 以及未来可能出现的任何其他产品也是如此。

但是，在这种特定情况下，我们实际上可以得到比一般“无人知晓”更令人满意的答案：

$i += 1

只是语法糖

$i = $i + 1

这显然是两个操作，因此显然是非原子的。它似乎适用于 YARV 的事实是由于无法保证的私有内部实现细节，可能随时更改，恕不另行通知，并且可能存在或可能不存在于其他实现中。