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易失性和多线程?

pthreads multithreading c c++

doron · 技术社区 · 15 年前

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int ready = 0;

wait()
{
    int i;
    do
    {
        usleep(1000);
        pthead_mutex_lock(&mutex);
        i = ready;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    } while (i == 0);   
    printf("Finished\n");
}

signal()
{
    pthead_mutex_lock(&mutex);
    ready = 1;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

我们生成两个线程,在一个线程中调用wait,然后在另一个线程中调用signal,我们还让编译器进行积极的优化。

现在,代码的行为是否符合预期,或者我们是否需要准备好volatile以使其正常工作?不同的编译器和库会以不同的方式处理这个问题吗?

编辑: 我希望在互斥函数周围可能有某种东西会阻止对其本身的优化,或者编译器通常不会对轮函数调用进行优化。

我还没有编译和测试的代码,将这样做,当我有机会。

6 回复 | 直到 15 年前

Noah Watkins 15 年前

内核王的一些观点:

http://kernel.org/doc/Documentation/volatile-considered-harmful.txt

user3458 user3458 15 年前

David Schwartz 14 年前

Volatile既不是必需的,也不是足够的。所以没有理由使用它。这是不够的,因为没有标准规定它将提供线程之间的可见性。这是没有必要的,因为pthreads标准说mutex已经足够了。

更糟糕的是,使用它意味着你是一个不称职的程序员,他试图在你的代码上撒上魔法的灰尘来让它工作。它有点像货物崇拜编程和任何人看代码会推断,你不知道它不是必需的。更糟糕的是,他们可能认为你觉得这已经足够了,他们会怀疑你写的任何其他代码,担心你用“volatile”来隐藏多线程错误,而不是修复它们。

Dummy00001 15 年前

现在,代码的行为是否符合预期,或者我们是否需要准备好volatile以使其正常工作?

我建议使用 volatile 在这种情况下。虽然在这种情况下,它似乎是不必要的。

我个人会加上 不稳定的

不同的编译器和库会以不同的方式处理这个问题吗? 我希望在互斥函数周围可能有某种东西会阻止对其本身的优化,或者编译器通常不会对轮函数调用进行优化。

在本例中,对函数(pthread\u mutex\u lock())的调用 副作用 执行环境 . 因此,编译器必须重新读取全局变量,该变量可能已被函数调用更改。

要确定的是,您需要咨询C99的 5.1.2.3 Program execution 我从哪里借用了这个术语。让你尝一尝:

[…]访问volatile对象、修改对象、修改le或调用执行这些操作的函数都是 副作用 ,它们是执行环境状态的更改。表达式的求值可能会产生副作用。在执行序列中的特定点调用 序列点 ,之前评估的所有副作用应完整,并且没有发生后续评估的副作用(序列点概述见附录C。)

在抽象机器中,所有的表达式都是按照语义来计算的。如果一个实际的实现能够推断出一个表达式的值没有被使用,并且没有产生任何需要的副作用(包括调用函数或访问一个易失性对象所引起的副作用),那么它就不需要对表达式的一部分进行求值

附件C摘录:

对参数求值后对函数的调用(6.5.2.2)。

从那以后。

以我的经验来看,现在的编译器已经足够聪明了,即使在积极优化时,也不会对作为全局变量的循环控制变量做任何花哨的事情。

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Darron 15 年前

在存在优化的情况下,这里需要Volatile。否则ready的读取可以合法地移出while循环。

-1

ULysses 15 年前

对, volatile int ready = 0; 在这里总是需要的。

如果不希望对某些代码段进行优化,可以使用 #pragma 围绕该代码的指令(如果您的编译器支持的话)或者-这是完全可移植的-将代码移动到单独的文件中,编译这些文件而不进行任何优化。
volatile 关键字,因为 ready