简单的C程序来说明无序执行？

我正在运行x86，我想实际看到一个错误，它是由我的机器上的无序执行引起的。我试着写了一篇，但我总是看到“x的值是33”：

#包括
#包括
#包括
int x，f；
void*handler（void*ptr）{
而（f==0）；
//期望值：有时，由于exec出现故障，应该打印11
printf（“x的值为%d\n”，x）；
返回NULL；
}
int main（）{
pthread_t thread1；
而(1){
x=11；f=0；
pthread_create（&thread1，NULL，handler，NULL）；
x=33；
f=1；
pthread_join（thread1，NULL）；
}   
返回0；
}

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什么是最简单的c程序，可以说明一个无序的执行错误？为什么有时不打印“x的值为11”

您试图创建的效果并不依赖于无序执行。这只是可以创建内存重新排序的因素之一。此外，现代x86执行时会出现无序，但它使用内存顺序缓冲区来确保提交到L1d/的存储以程序顺序全局可见。（因为x86的内存模型只允许StoreLoad重新排序，而不允许StoreStore。）

内存重新排序与指令执行重新排序是分开的，因为即使按顺序CPU也使用存储缓冲区来避免缓存未命中存储暂停

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如果

x

和

f

在不同的缓存线中结束，则顺序ARM CPU上的C实现可以打印11或33。

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我假设您在编译时禁用了优化功能，因此编译器会有效地处理所有变量

volatile

，即

volatile int x，f

。否则，

while（f==0）

，则代码>循环将编译为

，只检查
f
一次。（非原子变量的数据竞争允许编译器从循环中提升负载，但
volatile
负载必须始终完成。）

生成的asm/机器代码中的存储将以C源代码顺序显示

您是为x86编译的，它有一个强大的内存模型：x86存储是发布存储，x86加载是获取加载。您不能获得顺序一致性，但可以免费获得acq_rel。（对于未优化的代码，即使您不要求，也会发生这种情况。）

因此，在没有针对x86进行优化的情况下编译时，您的程序相当于

_Atomic int x, f;

int main(){
    ...
    pthread_create
    atomic_store_explicit(&x, 33, memory_order_release);
    atomic_store_explicit(&f, 1, memory_order_release);
    ...
}

负载侧也是如此。
while（f==0）{}
是x86上的一个获取负载，因此让读取端等待直到它看到非零的
f
可以保证它也看到
x==33

但是，如果您为弱顺序的ISA（如ARM或PowerPC）编译，asm级别的内存排序保证确实允许StoreStore和LoadLoad重新排序，因此，如果编译时未进行优化，您的程序可能会打印
11

另请参见
线程启动不够快。只需在主函数中创建一个
sleep（）
即可获得您的11值。另一种方法是（可能）在系统中加载一些CPU密集型进程，以更改取消竞争condition@Jean-Françoisfab但是
handler
在
f=1之前什么都不做已完成，此时
x=33已经完成。@Jean-Françoisfare不认为这里有比赛条件。@kiranBiradar在（f==0）退出
之后约束，如果您多次运行程序，时间片调度将分离
pthread\u create（&thread1，NULL，handler，NULL）从
x=33
并在裂缝中运行
处理程序
，以报告
11
。
_Atomic int x, f;

int main(){
    ...
    pthread_create
    atomic_store_explicit(&x, 33, memory_order_release);
    atomic_store_explicit(&f, 1, memory_order_release);
    ...
}