同时写入一次和读取多次…没有锁定[关闭]

Question

这是一个关于一个作者和多个同时的读者的问题。

我希望这会激怒一些羽毛，我可能会因为胆敢问这个问题而被否决，但我想知道它是如何运作的。我知道互斥和原子是什么，没必要教我。

假设我有一个可供多个线程访问的内存位置（一个全局变量，或者我共享的一个指针）它的大小与体系结构相同，假设它是64位系统中8字节大小的单个无符号整数。它被设置为0。

假设我有一千个线程在循环中读取它。如果它的0他们做一些重要的事情，如果它的1他们做另一件重要的事情，如果它既不0也不1他们发射核导弹。

然后一个线程（正好是一个，而不是多个）用值1覆盖此内存位置。会发生什么？

参见...我的理论是没有坏事发生，这是好的。没有数据损坏。在0和1之间没有半路。一个循环显示0，下一个循环显示1。不需要互斥或原子。我说的对吗？如果不是，为什么？

编辑：系统要求我解释为什么这和另一个问题不一样。答案是因为它和那个问题不一样。如果你不确定它有什么不同，请再读一遍，特别是以问号结尾的部分。

Answer 1

线程通常不直接从内存读/写，而是读/写到它们的缓存。缓存是一个较小但速度快得多的内存。

要让一个读取器线程读取1而不是0,首先需要执行两件事：

1. 写入程序线程必须已将其缓存写回内存。
2. 读取器线程必须已从内存重新加载其缓存。

这些事件何时发生，取决于体系结构、OS、其他进程和您的代码。

您的每个读取器线程将读取0直到它们读取1。从0到1的切换可能根本不会发生，它可能发生在不同的线程的不同时间。

这就是原子的作用，它们可以在不同线程的缓存中强制同步。

Answer 2

然后一个线程（正好是一个，而不是多个）用值1覆盖这个内存位置。会发生什么？

参见...我的理论是没有坏事发生，这是好的

你搞错了。

如果一个线程写入一个内存位置，而您没有任何同步机制，也没有使用原子，那么您就无法保证其他线程会看到更改。

在variable=1；下运行着一整堆技术，几乎每一层都可以吞噬这个更新。

在程序集级别和CPU级别，不存在强制从1级缓存写回主内存的情况。

如果你只有一个变量和一个变化，这也不是太糟。有些线程会看到更新的值，有些则不会。更新传播可能需要很长的时间。你仍然可以称之为最终的一致性。

但一旦有了两个变量，写入值和读取值之间就会出现不一致。

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