as-if規則是否阻止編譯器重新排序對全局/成員變量的訪問？

Question

我正在研究編譯器優化（特別是此處的指令重新排序）對多線程程序可能產生的影響。

假設我們有一個讀者線程和一個寫作者線程。

// Global shared data between threads
bool data;
bool flag = false;

// writer.cpp
void writer()
{
    data = true;  // (1)
    flag = true;  // (2)
}

// reader.cpp
void reader()
{
    if (flag)
    {
       count << data;
    }
}

可以使用符合C ++ 11的編譯器對指令(1)和(2)重新排序嗎？

根據C ++的“假設”規則，轉換不應更改程序的可觀察行為。 顯然，在編譯writer時，編譯器通常無法確定重新排序(1)和(2)是否會更改程序的可觀察行為，因為data和flag都是全局變量，可能會影響另一個線程的可觀察行為。

但它在此聲明可以發生這種重新排序，請參閱編譯時的內存排序 。

那么我們是否需要(1)和(2)之間的編譯器障礙？ （我很清楚可能的CPU重新排序。這個問題僅適用於編譯器重新排序）

Answer 1

絕對可以。 編譯器沒有義務考慮其他線程或硬件的副作用。

僅當您使用volatile或同步（並且二者不可互換）時，編譯器才被迫考慮這一點。

標准內存模型稱為SC-DRF，或順序一致數據競爭免費。 數據競爭正是您剛剛描述的情景 - 其中一個線程正在觀察非同步變量而另一個線程正在變異。 這是未定義的行為。 實際上，標准明確地賦予編譯器自由，假設沒有其他線程或硬件正在讀取非易失性非同步變量。 編譯器在此基礎上進行優化是絕對合法的。

順便說一下，該鏈接有點廢話。 他的“修復”並沒有解決任何問題。 多線程代碼的唯一正確解決方法是使用同步。

Answer 2

您已經在一周半前的comp.lang.c ++。mode中提出了這個問題，並且已獲得有關C ++ 11對單個線程內排序和“之前發生”的要求之間的關系的完整說明。線程之間的同步關系，請參見： https ： //groups.google.com/forum/#！topic / comp.lang.c ++。moderated / 43_laZwVXYg

您不了解該回復的哪一部分，我們可以再試一次？