多线程中对全局变量(整型类型)是否需要同步操作
来源:互联网 发布:adsafe for mac 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 09:09
背景:如果有一个类型为int的全局变量a, 线程A对a仅进行读操作,线程B对a仅进行写操作,那么两个线程在操作a时是否需要加锁来保持同步呢?
这个不能简单判断一定要加锁或是不加锁。要分情况讨论。
情况一:如果线程A读取a的目的仅为了显示给界面,或者a满足一定条件后执行某些操作,而在执行这些操作过程中对a是否发生了变化并不关心;一定间隔时间后又同样执行上述操作。这种情况下,就不需要加锁。
理由是,线程A对a进行读取时是完整的读取的,同样线程B对a写也是完成写的;不存在对a读一半或写一半的问题。可能又有新的疑问,这样且不是说对a的操作是原子了,那样的话何必还需要原子变量的类型了,而且对a的操作也不是一条指令能完成的啊。其实这个疑问和“不存在对a读一半或写一半”的说法并不矛盾。因为“不存在对a读一半或写一半”并不是说对a的操作就是原子操作。对写举个例子,a = a + 1, 这个操作毫无疑问肯定不是原子操作。这个语句简单的转换为类似机器语言,第一步,把a读取到一个寄存器中,第二步将寄存器中的值加1,第三步将寄存器中的新值写入a中。既然需要三步操作了,显然就不是原子操作了,那么“不存在对a读一半或写一半”的意思是什么呢?它的意思就是说第二步是一次执行成功的。换句话说,线程B要写a,做了三步操作中任何一步结束,线程A去读a,a仍是一个有效值,只不过a并不一定是一个最新的值。情况一中线程A并不关心a是不是最新的值,只关心a是否由线程B写入的一个合法值就可以了,至于最新值可以通过循环去不断刷新。 也许有人还有疑问,为什么第二步是一次执行成功的呢?难得就不可能执行一半就被其他线程抢去CPU了吗?这个不会,因为有了字节对齐,一个读周期或是一个写周期仅需要一个总线周期,在这个总线周期内就把这个整型变量给处理了, 一个总线周期结束前CPU不会被抢占,就是中断发生也不会导致一个总线周期执行一半时CPU被抢占(CPU是在现行指令结束后响应中断,即运行到最后一个指令周期中的最后一个总线周期中的最后一个T状态时CPU才采样INTR线来查看是否有中断请求)。
情况二:线程A对a仅进行读操作,然后对a进行判断后执行相应的操作,如果这个过程中由于线程B对a进行写操作导致a发生变化而影响这些操作,这种情况下,就需要加锁。
加锁的目的是为了保护数据,如果不需要保护的情况下数据就本身就可以一致,就没有必要加锁, 啰嗦了:)。
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