我是否需要保護一個線程寫入並被多個線程讀取的變量？

Question

我正在編寫一個數據采集系統。 該系統既處理來自我們信號數字化儀的快速數據，又處理緩慢的控制/監視，例如用於探測器的高壓系統。 慢速控制系統每秒讀取一次電壓，並將其寫入數據結構。

在寫入磁盤之前，每個事件都用其檢測器的電壓標記。 為此，事件處理線程讀取慢速控制/監視線程編寫的結構。

假設在電壓讀取后X微秒內發生的事件是否標記有前一秒的電壓讀取，都沒有關系： 我是否需要為互斥量而煩惱以保護數據結構或結構中的原子變量？

Answer 1

如果我理解正確，那么第二個線程正在讀取電壓，將其寫入某些“數據結構”，其他線程則不時地從該數據結構讀取（我正確嗎？）

如果此“數據結構”具有原子負載並存儲（例如，x86上的int ， char等），則其他線程正在讀取的值可能永遠不會改變（或可能發生其他討厭的事情，例如重新排序） ）。 您需要同步以確保原子存儲/加載是從其內存存儲而不是從緩存存儲正確讀取/寫入的。

如果這個“數據結構”不是原子的-那么我們正在處理未定義的行為，這總是錯誤的。

因此，您確實需要通過原子或鎖來使“數據結構”既原子又同步。

如果此“數據結構”足夠小，則std::atomic在這里似乎很合適。 如果不是，請查看您的系統是否支持讀寫器鎖，在這里它們似乎非常適合。

Answer 2

是的，您需要數據是原子的，以消除數據爭用的可能性。 在極端性能要求的情況下，您可以在讀取或寫入變量時使用寬松的內存順序-這將確保原子性，但不會添加順序（如果體系結構不是自然順序的，例如Intel）