仅使用互斥锁来保护对齐的 uint64 访问是否有意义？

Question

我在一些生产代码中看到过如下所示的 C++ 代码。假设 x 与 uint64 对齐并且代码在 X86 系统上运行。我的理解是，在 x86 系统上读取/写入对齐的 uint64 值是原子的。那么这里额外的互斥体的目的是什么？

当调用 GetX() 时持有互斥锁时，其他一些线程可以在 GetX() 之前/之后获取互斥锁并更改 X。所以我不认为额外的互斥体会让代码更安全。

uint64 GetX()
{
   Mutex l(&mutex); (1)
   return x;
}

Answer 1

ISA 级别上的等效访问是否是原子的并不重要。你不能违反 C++ 内存模型。编译器会在不违反的假设下进行优化。

特别是，std::atomic在 C++ 模型中，只有特化是原子类型。对任何其他对象类型（至少有一个写入）的任何不同步访问都是 C++ 模型中的数据争用，因此会导致未定义的行为。

x因此，如果的类型不是特化，则需要在读取变量之前锁定互斥锁std::atomic。x但是，如果是这样，可以通过改为避免这种情况std::atomic。那么，无论 ISA 级别上的等效访问是否是原子的，都不会导致数据争用。std::atomic（如果硬件不直接支持，编译器必须使用内部锁来实现原子性。）

话虽如此，正如您所暗示的那样，该功能似乎并不是特别有用。一旦它返回， 的值x可能已经改变，因此调用者不能假设它仍然保留该值。然而，如果没有锁定，代码将具有未定义的行为，这比仅仅提供无用的值更糟糕。