共享變量的競爭條件

Question

我有一個double類型的共享變量。 這個變量將由兩個線程訪問。 一個線程將只編寫變量，而另一個線程將只讀取變量。

我還能在這里得到比賽條件嗎？ 如果是的話，C ++中是否有一種“簡單”的方式來實現原子訪問？ 如果有更多的讀取而不是寫入，我如何有效地實現它？ 我需要將變量標記為volatile嗎？

編輯：好的“閱讀器”線程定期對批量數據工作，新值的傳播不是時間敏感的。 我沒有實現我沒有好的測試方法的復雜聯鎖，而是可以聲明寫入線程將寫入的另一個臨時變量。 然后，當讀者完成一個批處理時，它可以將臨時值原子傳播到實際變量。 這會沒有競爭條件嗎？

Answer 1

是的，存在競爭條件，因為在大多數處理器上double變量不是原子的。

使用3個雙打（可能是一個陣列之間有額外的填充，以避免錯誤共享，從而導致性能下降）。

一個由讀者擁有，一個由作者擁有，一個正在交付。

寫入：寫入寫入時隙，然后原子地交換（例如，使用InterlockedExchange ）寫入時隙的指針/索引和切換時隙的索引。 由於索引是指針大小或更小，只要變量正確對齊，原子交換就很容易。 如果您的平台偶然提供帶或不帶內存屏障的互鎖交換，請使用帶有內存屏障的平台。

要讀取：原子地將讀取槽的指針/索引與切換變量的索引交換。 然后讀取讀取插槽。

您實際上也應該包含版本號，因為讀取的線程將傾向於在最新和上一個插槽之間反彈。 閱讀時，請在交換之前和之后閱讀，然后使用更高版本的版本。

或者，在C ++ 11中，只需使用std::atomic 。

警告：以上內容僅適用於單個編寫器/單個閱讀器（此問題中的特定情況）。 如果您有多個，請考慮讀取器 - 寫入器鎖或類似的保護對變量的所有訪問。

Answer 2

您可能想看一下討論基本類型的讀/寫：

C ++是否讀取和寫入了原子？