如果两个线程同时访问同一个 bool 变量会发生什么？

发布于 2024-12-20 01:09:10 字数 768 浏览 0 评论 0原文

我有一个跨平台 C++ 程序，其中使用 boost 库创建异步计时器。
我有一个全局变量：

bool receivedInput = false;

一个线程等待并处理输入

string argStr;
while (1) 
{
     getline(cin, argStr);
     processArguments(argStr);
     receivedInput = true;
}

另一个线程运行一个计时器，其中每 10 秒调用一次回调。在该回调中，我检查是否收到消息，

if (receivedInput)
{
    //set up timer to fire again in 10 seconds
    receivedInput = false;
}
else
    exit(1);

那么这安全吗？对于线程 2 中的读取，我认为这并不重要，因为条件将评估为 true 或 false。但我不确定如果两个线程尝试同时设置 receiveInput 会发生什么。我还将计时器设置为比我预期接收输入的时间长 3 倍，这样我就不担心竞争条件。

编辑：为了解决这个问题，我在设置receivedInput时使用了boost::unique_lock，在读取receivedInput时使用了boost::shared_lock。我使用了此处中的示例

原文

I have a cross platform c++ program where I'm using the boost libraries to create an asynchronous timer.
I have a global variable:

bool receivedInput = false;

One thread waits for and processes input

string argStr;
while (1) 
{
     getline(cin, argStr);
     processArguments(argStr);
     receivedInput = true;
}

The other thread runs a timer where a callback gets called every 10 seconds. In that callback, I check to see if I've received a message

if (receivedInput)
{
    //set up timer to fire again in 10 seconds
    receivedInput = false;
}
else
    exit(1);

So is this safe? For the read in thread 2, I think it wouldn't matter since the condition will evaluate to either true or false. But I'm unsure what would happen if both threads try to set receivedInput at the same time. I also made my timer 3x longer than the period I expect to receive input so I'm not worried about a race condition.

Edit:
To solve this I used boost::unique_lock when I set receivedInput and boost::shared_lock when I read receivedInput. I used an example from here

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丘比特射中我 2024-12-27 01:09:10

这从根本上来说是不安全的。线程 1 将 true 写入 receivedInput 后，不保证线程 2 会看到新值。例如，编译器可能会优化您的代码，在用作 if 条件时对 receivedInput 的值做出某些假设或将其缓存在寄存器中，因此不能保证主内存会实际上是在评估 if 条件时读取的。此外，编译器和 CPU 都可能会更改读写顺序以进行优化，例如可以在 getLine() 之前将 true 写入 receivedInput和processArguments()。

此外，依赖计时进行同步是一个非常糟糕的主意，因为通常您无法保证每个线程在给定时间间隔内获得的 CPU 时间量，或者是否会在给定时间间隔内进行调度。

一个常见的错误是认为使 receivedInput volatile 可能会有所帮助。事实上，易失性保证值实际上被读/写到主存储器（而不是例如缓存在寄存器中），并且变量的读和写是相对于彼此排序的。但是，它不保证 volatile 变量的读取和写入相对于其他指令是有序的。

您需要内存屏障或适当的同步机制才能使其按您的预期工作。