在不同线程中访问 64 位变量，无需同步或原子性

Question

我有两个线程共享一个 uint64_t 变量。第一个线程只是从变量中读取，而另一个线程只是写入。如果我不使用互斥/自旋锁/原子操作等同步它们，是否有可能从写入的写入线程读取另一个值？读取由写入线程写入的旧值并不重要。

例如，写入线程将变量增加到 0 到 100 之间，读取线程打印该值。那么，是否有可能在屏幕上看到不同于 [0-100] 范围的值。目前我没有看到任何不同的值，但我不确定它会导致竞争条件。

提前致谢。

Answer 1

在 64 位处理器上，数据传输一次为 64 位，因此您将看到逻辑上一致的值，即您不会看到写入之前的 32 位和写入之后的 32 位。对于 32 位处理器来说显然不是这样。

您将看到的问题是，如果两个线程在不同的内核上运行，则读取线程将不会看到写入线程所做的更改，直到写入线程的核心刷新其缓存。此外，优化可能会使任一线程根本不必在循环中读取内存。例如，如果您有：

uint64_t x = 0;

void increment()
{
    for (int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
    {
        x++;
    }
}

编译器可能会生成x在循环开始时读入寄存器的代码，并且在循环退出之前不会将其写回内存。你需要诸如volatile记忆障碍之类的东西。