C++ 在x86上，bool读/写操作可以不是原子的吗？

假设我们有两个线程，一个在循环中读取bool，另一个可以在特定时间切换它。我个人认为这应该是原子的，因为C++中的代码> siZeof（BoOL）< /C> >是1字节，你不读/写字节，但我想100%肯定。< /P> 那么是还是不是

编辑：

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同样，供将来参考，这是否也适用于

int

？

x86仅保证字大小的字对齐读写。它不保证任何其他操作，除非显式原子化。另外，当然，你必须说服你的编译器在第一时间实际执行相关的读写操作。

这取决于你所说的“原子”这个词的真正含义

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你的意思是“最终值将一次更新”（是的，在x86上，字节值和任何至少64位的正确对齐值都是有保证的），还是“如果我将其设置为true（或false），在我设置之后，没有其他线程会读到不同的值”（这不是很确定-你需要一个“锁”前缀以保证）

C++11中的“原子”类型解决了三个不同的问题：

撕：读或写涉及多个总线周期，并且在操作的中间出现线程切换；这可能会产生不正确的值

缓存一致性：来自一个线程的写入更新其处理器的缓存，但不更新全局内存；从不同线程读取的数据读取全局内存，在另一个处理器的缓存中看不到更新的值

编译器优化：编译器在不从另一个线程访问值的假设下，对读写顺序进行洗牌，从而导致混乱

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使用

std:：atomic

可确保正确处理这三个问题。不使用

std:：atomic

只会让您猜测，充其量只能使用不可移植的代码。

底层架构的字数不是既原子又不尽可能低的效率吗？建议它是非原子的。顺便说一句，我不知道标准中有任何要求要求

sizeof（bool）

@LightnessRacesinOrbit:5.3.3甚至有关于如何定义实现的说明。是的，sizeof（bool）是实现定义的。我曾经研究过sizeof（bool）==4的体系结构。“如果我将其设置为true（或false），那么在我设置之后，其他线程将不会读取不同的值”。我认为问题很清楚。后一种解释与原子性无关。@jberryman：问题在于缓存以及编译器优化内存读取。

b=false不保证所有其他线程在下一个
if（b）…
情况下都会检测到
b
为false。这要求编译器没有优化对
b
到
tmp=b；的访问。。。if（tmp）.
[其中
tmp
是一个寄存器]。根据线程中的代码，编译器会在某些情况下执行此操作。在我设置后，其他线程不会读取不同的值-
mfence
或
lock
前缀仅用于确定“after”的含义。所有x86系统上的内存都是一致的，因此在store指令最终提交到L1d缓存之后，其他线程都无法读取旧值。您只需要使用屏障来实现seq cst存储，并确保在存储全局可见之前，该线程不会执行任何其他加载。它肯定会很快在全球范围内独树一帜。TL:DR:barrier不会显式刷新或写回缓存，它只会暂停此线程，直到值从存储缓冲区提交到此核心的L1d缓存（从而全局可见）。“如果我将其设置为true（或false），那么在我设置它之后，其他线程将不会读取不同的值”（这不是很确定-您需要一个“锁”前缀以保证）——bool可以有任何硬件实现，另一个线程可以读取任何，甚至可能是bool的“部分”状态。但读取的值被解释为真或假。所以不能有任何“不同的价值”。从这个意义上说，阅读布尔总是“原子的”——我们总是得到正确或错误，从来没有什么不同。锁定只需要在rmw操作的情况下，或者当我们需要在这个bool和其他mem之间排序时，难道在运行时不存在CPU指令（或内存访问）重新排序吗？编译器可以对加载和存储进行重新排序，但CPU也可以这样做。@RomanKruglov:在x86上，只有StoreLoad重新排序是可能的（），因此除了阻止编译时重新排序之外，只有seq cst存储需要额外的排序。（例如，
mov
+
mfence
，或者更好的
xchg
来实现seq-cst存储。）一般来说，在其他ISA上，是的负载、存储和RMW可能需要额外的屏障，如果它们没有使用
mou-released
。缓存一致性不是问题；正常系统已经一致（使用MESI或变体）。原子的

实际上需要做的是阻止编译器在寄存器中保留值，而寄存器是线程私有的。(). 另外，对于x86上的seq cst存储，在以后的加载可以运行之前，暂停当前线程，直到存储变得全局可见（例如，通过使用

xchg

或

mfence

）。全局可见性将自行发生，但可能在以后加载之后发生。另请参阅，另请参阅：手动一致性。C++是围绕着共享共享内存的假设而设计的，所以你需要做的就是确保存储或负载实际上在ASM中发生，而不是在登记器中保持一个值。在一个假设非相干共享内存的机器上，每一个同步都必须刷新所有的（或者需要很多跟踪），但是我不知道任何非相干共享线程的标准线程的C++实现。