C++ 解除对不同线程中原子对象的只读非原子指针的引用安全吗？

如果我这样写：

std::atomic<bool> *p = new std::atomic<bool>(false); // At the beginning of the program  

//...  

void thread1()  
{  
    while (!(*p))  
        // Do something  
}  

//...  

void thread2()  
{  
    //...  
    *p = true;  
    //...
}  

std:：atomic*p=new std:：atomic（false）；//在节目开始时
//...  
void thread1（）
{  
而（！（*p））
//做点什么
}  
//...  
无效线程2（）
{  
//...  
*p=真；
//...
}  

---

thread1

和

thread2

将同时运行。

p

的值自初始化以来从未更改。在这种情况下，解引用操作安全吗？出于性能原因，我希望避免使用原子指针

是的，它是安全的。如果没有至少一个线程修改共享变量，就无法进行数据竞争。由于两个线程都不修改

p

，因此不存在争用。

这取决于两个访问周围的内容。如果主机在设置布尔值之前写入一些数据，则从机需要一个内存屏障，以确保它不会在布尔值之前读取所述数据

也许现在您的线程正在等待这个布尔值退出，但是如果有一天您决定主线程应该（例如）将终止状态传递给从属线程，那么代码可能会中断。
如果您在6个月后回来修改这段代码，您确定您会记得从属循环之外的区域是非共享读取区域，而在主循环之前的区域是非共享写入区域吗

无论如何，布尔值必须是可变的，否则编译器可能会对其进行优化。或者更糟糕的是，你的同事的编译器可能会这样做，而你将不再编写另一段不可靠的代码

众所周知，易失性变量通常不足以实现线程同步，因为它们不实现内存屏障，如下面这个简单的示例所示：

大师：

// previous value of x = 123
x = 42;
*p = true;

从处理器上的总线逻辑：

write *p = true

write x = 42 // too late...

奴隶：

while (!*p) { /* whatever */ }
the_answer = x; // <-- boom ! the_answer = 123

（如果主机的总线写入计划混乱，则出现对称问题）

当然，很可能你永远也不会在你的台式电脑上看到这种罕见的事情，就像你可能偶然运行一个程序破坏它自己的内存而不会崩溃一样

然而，用这种漏洞百出的同步编写的软件是滴答作响的定时炸弹。在总线体系结构的主机上编译并运行它们足够长的时间，总有一天。。。轰

---

事实上，C++11允许创建任务，比如如果没有任务，同时只提供蹩脚的原子、互斥体和条件变量来处理同步（当然还有糟糕的未来），这大大损害了多处理器编程

同步任务（特别是工作线程）最简单、最有效的方法是让它们处理队列中的消息。这就是驱动程序和实时软件的工作原理，任何多处理器应用程序都应该如此，除非出现一些特殊的性能要求

强迫程序员用美化的标志控制多任务是愚蠢的。您需要非常清楚地了解硬件如何使用原子计数器。
C++的迂腐集团再次迫使每个人和他的狗成为另一个领域的专家，只是为了避免编写蹩脚的、不可靠的代码。p> 和往常一样，你会看到大师们带着纵容的微笑滔滔不绝地讲述他们的“良好实践”，而人们则在破碎的自制队列中愚蠢的旋转循环中消耗数百万焦耳的CPU能量，因为他们相信“不等待”同步是效率的阿尔法和欧米加

这种对表演的痴迷不是问题。“阻塞”调用只消耗了少量的可用计算能力，还有许多其他因素影响了性能，比操作系统同步原语高出几个数量级（首先，在给定处理器上没有找到任务的标准方法）

考虑一下你的线程1奴隶。访问一个原子布尔将把一把沙子扔进总线缓存齿轮中，使这个particulmar访问速度降低大约20倍。这是浪费了几十个周期。除非你的奴隶只是在循环中摆弄它的虚拟拇指，否则这几个周期将比单个循环持续的数千或数百万周期要小得多。 还有，如果你的奴隶完成了工作，而它的兄弟奴隶没有完成工作，会发生什么？它会在这个标志上无用地旋转并浪费CPU，还是阻塞任何互斥体？
消息队列就是为了解决这些问题而发明的

一个正确的操作系统调用，比如消息队列读取，可能会消耗几百个周期。那又怎样？
如果您的从线程只是为了增加3个计数器，那么是您的设计出了问题。你不启动一个线程来移动一对火柴棒，就像你不分配你的字节每字节，甚至是一个高级语言，如C++。 如果您不使用线程来咀嚼面包屑，那么您应该依赖简单且经验证的机制，如等待队列或信号量或事件（由于缺乏可移植的解决方案而选择posix或Microset），并且您不会注意到对性能的任何影响

编辑：有关系统调用开销的更多信息

基本上，呼叫等待队列需要几微秒的时间

假设您的平均工作人员处理数字的时间为10到100毫秒，系统调用开销将不受背景噪音的影响，线程终止响应将保持在可接受的范围内（<0.1秒）

我最近实现了一个并行处理测试用例。它并不能代表所有的并行处理案例，但我还是注意到了一些有趣的事情

在我的I3 Intel 2核/4 CPU@3.1 GHz上，使用每个CPU一个工作线程，我测量了增益因子（即使用1核o

do_work(&buf); // writes data to buf
done = true;   // synchronize