"exit" bool変数にアトム<bool>を使用する必要がありますか？

Question

他のスレッドが終了するためのフラグを設定する必要があります。他のスレッドは時折出口フラグをチェックします。私は旗のために原子を使わなければならないのか、それとも普通のブールだけで十分ですか？

#include <future> 
bool exit = false; 
void thread_fn() 
{ 
    while(!exit) 
    { 
     //do stuff 
     if(exit) break; 
     //do stuff 
    } 
} 
int main() 
{ 
    auto f = std::async(std::launch::async, thread_fn); 
    //do stuff 
    exit = true; 
    f.get(); 
} 

Answer 1

私は「出口」のブール変数をアトミック使用する必要がありますか？

はい。

atomic<bool>を使用するか、std::mutexなどの手動同期を使用してください。あなたのプログラムは現在データレースを含んでいますが、1つのスレッドが別のスレッドが変数を読み込んでいる可能性があります。これは未定義の動作です。 C++ 11標準の1.10/21段落当たり

：それは異なるスレッド内の2つの競合アクションが含まれている場合、プログラムの実行は、データ・レースが含ま

の 少なくとも一つ原子的ではなく、どちらも他のものの前に起こらない。そのようなデータレースの結果は であり、未定義の動作になります。そのうちの一つは、メモリ位置（1.7）、他方 を変更する場合

2つの発現評価競合：

「が競合」の定義は、パラグラフ1.10/4で与えられます。同じメモリ位置にアクセスまたは変更する。

Answer 2

はい、は、に同期が必要です。あなたが言うように、最も簡単な方法はatomic<bool>です。

正式には、@AndyProwlによると、言語定義ではここでアトミックを使用しないと未定義の動作が行われると言われています。それには十分な理由があります。

まず、スレッドスイッチの途中で変数の読み込みまたは書き込みを中断することができます。もう一方のスレッドは部分的に書き込まれた値を参照するか、値を変更した場合は元のスレッドに混合値が表示されます。第2に、2つのスレッドが異なるコア上で動作するとき、それらは別々のキャッシュを有する。値を書き込むとキャッシュに値が格納されますが、他のキャッシュは更新されないため、スレッドは別のスレッドによって書き込まれた値を見ることができません。第三に、コンパイラは、それが見ているものに基づいてコードを再編成することができます。このコード例では、ループ内の何もがexitの値を変更しない場合、コンパイラは値が変更されると思われる理由はありません。ループをwhile(1)にすることができます。

アトミックスは、これら3つの問題すべてに対処します。

Answer 3

実際、この特定の例では、普通のブールでは何も問題になりません。唯一の注意は、bool終了変数をvolatileとして宣言してメモリに保持することです。 CISCとRISCの両方のアーキテクチャは、厳密にアトミックなプロセッサ命令としてboolの読み書きを実装しています。現代のマルチコアプロセッサも高度なスマートキャッシュを実装しています。したがって、あらゆるメモリ障壁は必要ではありません。標準引用はこの唯一のスレッドからの唯一の書込みと読書を取り扱うので、この特定のケースには適切ではない。