布爾標志應該總是原子的嗎？

Question

假設有一個由主線程控制的布爾標志（ keep_running ）。 另一個線程無限循環，直到該標志變為false。

int main() {
    bool keep_running(true);
    std::thread run( [](bool &keep_running)
    {
        while(keep_running)
        {
            // do work
        }
    }, std::ref(keep_running) );

    // do other work
    keep_running = false;
    run.join();
    return 0;
}

該標志應該是原子的嗎？

std::atomic<bool> keep_running

我想，非原子版本可能發生的最糟糕的情況是，當

while(keep_running)

被執行。 在這種情況下，循環將繼續運行一次（並非絕對需要）迭代。 但就我而言，這是可以接受的。

上面的代碼可能有錯誤的情況嗎？

編輯：

出於性能原因（並且沒有錯誤），我對此最感興趣。 因此，對循環中的標志使用std :: atomic是否會對性能產生負面影響？

Answer 1

這只是C ++ 11標准，它禁止並發訪問非原子變量（將它們標記為Undefined Behavior ）。

因此，您需要將此變量聲明為atomic。

請注意，對讀取值使用keep_running.load(std::memory_order_relaxed) ，對寫入值使用keep_running.store(true, std::memory_order_relaxed)將消除任何額外的性能開銷，因此生成的代碼將與沒有原子的代碼一樣快。

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我想，非原子版本可能發生的最糟糕的情況是該標志在當時被正確設置。

可能發生的情況是，在您的線程中，變量將被存儲到寄存器中，並且永遠不會被重新加載（因此，線程將永遠不會停止）。 如果沒有atomic或其他特殊類型和修飾符，則允許編譯器執行此操作，而實際上是這樣做的。