x64：并发写入布尔数组

Question

假设我在 C 中有一个这样的数组：

static volatile bool my_array[128] = {0};

最重要的是，我有 128 个线程，每个线程在完成时都会写入不同的索引。true

这会产生一些问题吗？在 x64 上写入单个字节不会影响周围的字节，对吗？

我只是问，因为我不确定CPU/内存控制器/等是否总是读取8（或4）字节，然后写入它们。这会产生一些奇怪的竞争条件。

多谢

Answer 1

根据 C 标准的定义，数组的两个元素不会存储在同一内存位置，因此数组的单独元素的并发访问或修改不会相互干扰，正如 C17 3.14 第 2 段所确认的那样：

3.14

1. 记忆位置

   标量类型的对象，或全部具有非零宽度的相邻位字段的最大序列

2. 注 1：两个执行线程可以更新和访问单独的内存位置，而不会相互干扰。

唯一需要注意的是，所有具有非零宽度的相邻位域序列中不同位域成员的并发更新，如 C17 3.14 的下一段所证实：

3. 注 2：位字段和相邻的非位字段成员位于不同的内存位置。这同样适用于两个位字段，如果一个位字段在嵌套结构声明内声明而另一个未声明，或者如果两者由零长度位字段声明分隔，或者如果它们由非位分隔- 现场成员声明。如果在同一结构中声明的所有成员也是（非零长度）位字段，则同时更新同一结构中的两个非原子位字段是不安全的，无论这些中间位字段的大小是什么。

（强调我的）。

C17 3.14 的下一段提供了一个示例：

4. 示例结构体声明为

   struct {
         char a;
         int b:5, c:11,:0, d:8;
         struct { int ee:8; } e;
   }
   

   包含四个独立的内存位置：成员a、位字段d和e.ee都是独立的内存位置，并且可以同时修改而不会相互干扰。位字段b和c一起构成第四个存储位置。位字段b和c不能同时修改，但b和a等可以同时修改。

笔记

我推测，在某些体系结构上，并发访问“打包”数组的不同元素或打包结构的不同成员可能是不安全的，但这超出了 C 规范的范围。