Гарантирует ли хранилище memory_order_seq_cst, что загрузка memory_order_relaxed будет считывать записанное значение?

Гарантированно ли в следующем коде значение x_value равно 42?

std::atomic<int> x;

Thread A:
  x.store(42, std::memory_order_seq_cst);
  wakeThreadB();

Thread B:
  int x_value = x.load(std::memory_order_relaxed);
  assert(x_value == 42);

Я попытался проверить это, и мне показалось, что поток B всегда считывает правильное значение. Но я не уверен, что это гарантировано.

Зависит от механизма, который вы используете для пробуждения потока B. Если это какое-то атомарное расслабленное чтение/запись, то нет гарантии, что x_value будет 42. При этом не уверен, на какой архитектуре он может выйти из строя.

ALX23z 13.02.2023 14:44

@emptysamurai: проблема с синхронизацией в том, что все детали имеют значение. Не зная, как именно реализовано пробуждение, я не думаю, что на ваш вопрос можно ответить.

Mat 13.02.2023 14:48

На самом деле у меня есть тихий сложный код, но в конечном итоге Thread B разблокируется с помощью condional_variable или существует memory_order_seq_cst, хранимая потоком B в переменной состояния, что гарантирует, что он не перейдет в спящий режим и будет считывать значение из x

emptysamurai 13.02.2023 14:52
std::condition_variable использует мьютекс для синхронизации (вам нужно вызвать блокировку/разблокировку в потоке A, чтобы он работал правильно). Таким образом, два потока будут синхронизировать свои данные. Это означает, что вы можете отказаться от атомарного и использовать вместо него обычное целое число, и оно гарантированно будет равно 42.
ALX23z 13.02.2023 14:56

Детали имеют значение, но сама по себе эта расслабленная нагрузка гарантированно будет только атомарной (en.cppreference.com/w/cpp/atomic/memory_order).

Persixty 13.02.2023 14:58

Более строго упорядоченное хранилище не становится видимым раньше и не заставляет другие потоки ждать, пока они его не увидят. Это только заставляет другие операции в том же потоке ждать, чтобы получить требуемый порядок. Единственное, что может синхронизироваться между A и B, — это wakeThreadB(), но вы не показали, как это реализовано.

Peter Cordes 13.02.2023 20:08
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
1
6
80
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Расслабленная загрузка не синхронизируется ни с какой другой загрузкой/сохранением до или после нее.

Также обратите внимание, что семантика порядка памяти связана с видимостью другой работы, выполненной в отношении переменной синхронизации.

Так, например. следующее будет неправильным:

std::atomic<int> x;
int y;

void func_A()
{
  y = 1;
  x.store(42, std::memory_order_seq_cst); // "releases" y = 1
}

void func_B()
{
  while (x.load(std::memory_order_relaxed) != 42) {} // does NOT "acquire" anything
  assert(y == 1); // not guaranteed
}

int main()
{
  std::thread a(&func_A), b(&func_B);
  a.join();
  b.join();
}

Обязательное примечание здесь: «это всегда работает на моей машине» не делает это правильным; без синхронизации это гонка данных, форма неопределенного поведения.

Но в вашем конкретном случае, если под wakeThreadB() вы подразумеваете создание std::thread экземпляра с кодом потока B в качестве функции потока, тогда код на самом деле правильный - std::thread создание является событием синхронизации (см. [thread.thread.constr]/5), поэтому любая загрузка в потоке B гарантированно увидит все, что было сделано до того, как поток B был запущен.

Это означает, что атомарное хранилище x вообще не имеет значения, код будет правильным даже с неатомарным int:

void func_B();

int x;
std::thread t;

void func_A()
{
  x = 42;
  t = std::thread(&func_B); // "releases" x = 42
}

void func_B() // "acquires" x = 42
{
  assert(x == 42); // guaranteed success
}

int main()
{
  func_A();
  t.join();
}

Точно так же std::condition_variable использует мьютекс внутри, а освобождение/блокировка мьютекса является событием синхронизации (см. [thread.mutex.requirements.mutex]/25), поэтому уведомление другого потока через condition_variable также будет работать правильно без необходимости любые атомы.

Другие вопросы по теме