我应该互斥锁一个变量吗？

Question

如果一个 32 位变量在多个线程之间共享，我应该在变量周围放置一个互斥锁吗？ 例如，假设 1 个线程写入 32 位计数器，而第 2 个线程读取它。 第二个线程是否有可能读取损坏的值？

我正在开发一个 32 位 ARM 嵌入式系统。 编译器似乎总是对齐 32 位变量，以便可以用一条指令读取或写入它们。 如果 32 位变量未对齐，则读取或写入将分解为多条指令，第二个线程可能读取损坏的值。

如果我将来迁移到多核系统并且变量在内核之间共享，这个问题的答案是否会改变？ （假设内核之间共享缓存）

谢谢！

Answer 1

互斥锁不仅可以保护您免受撕裂 - 例如，某些 ARM 实现使用乱序执行，互斥锁将包括 memory（和编译器）屏障，这可能是您的算法正确性所必需的。

包含互斥锁更安全，然后如果它显示为性能问题，然后找出一种方法来优化它。

另请注意，如果您的编译器是基于 GCC 的，您可能有权访问GCC atomic builtins 。

Answer 2

如果所有写入都是从一个线程完成的（即其他线程只在读取），那么不，您不需要互斥锁。 如果可能有多个线程正在写入，那么您会这样做。

Answer 3

你不需要互斥锁。 在 32 位 ARM 上，单次写入或读取是原子操作。 （无论内核数量如何）当然，您应该将该变量声明为 volatile。

Answer 4

在 32 位系统上，32 位变量的读取和写入是原子的。 但是，这取决于您对变量所做的其他操作。 例如，如果您以某种方式对其进行操作（例如添加一个值），那么这需要读取、操作和写入。 如果 CPU 和编译器不支持原子操作，那么您将需要使用互斥锁来保护这个多操作序列。

还有其他无锁技术可以减少对互斥体的需求。