оператор ++ (prefix) с темами

Question

Ставки между друзьями. переменная суммы определяется как глобальная. , и у нас есть 2 потока, которые работают над циклом 1..100 и умножают сумму на 1 каждый цикл.

что будет напечатано? "sum ="?

int sum = 0; 

void func(){ 
    for (int i=0 ; i<= 100; i++){ 
     sum++; 
    } 
} 

int main(){ 

    t1 = Thread(func); 
    t2 = Thread(func); 

    t1.start(); 
    t2.start(); 

    t1.join(); 
    t2.join(); 

    cout << "sum = " << sum; 

    return 0; 

} 

Answer 1

Для суммы не существует единого значения. Если есть 0 условий гонки, значение будет 200. Если на каждой итерации петли есть условия гонки (маловероятно), она может достигать 100. Или это может быть где угодно.

Вероятно, вы думаете о сумме ++ как о атомарной операции, но на самом деле это синтаксический сахар для sum = sum + 1. В этой операции существует вероятность состояния гонки, поэтому при каждом запуске сумма может быть различной.

Представьте, что текущее значение суммы равно 10. Затем t1 попадает в цикл и считывает значение суммы (10), а затем останавливается, чтобы начать запуск t2. Затем t2 будет считывать одно и то же значение (10) суммы как t1. Затем, когда каждый шаг увеличивается, они будут увеличивать его до 11. Если других условий гонки нет, конечное значение суммы будет 199.

Вот еще худший случай. Представьте, что текущее значение суммы равно 10. t1 входит в цикл и считывает значение sum (10), затем останавливается, чтобы t2 начал работать. t2, снова, считывает значение sum (10), а затем сам останавливается. Теперь t1 снова запускается, и он проходит через 10 раз, задавая значение sum на 20. Теперь t2 снова запускается и увеличивает сумму до 11, поэтому вы фактически уменьшили значение суммы.

Answer 2

Это неопределенное поведение, так что я гонг, чтобы сказать 42. Если у вас есть более чем один поток с доступом к общей переменной и по крайней мере из них является писателем, то вам нужно синхронизировать. Если у вас нет этой синхронизации, у вас есть неопределенное поведение, и мы не можем сказать вам, что произойдет.

Вы можете использовать std::mutex, или вы можете использовать std::atomic для получения синхронизации и определения поведения программ.

Answer 3

Поскольку приращение не atomic, это приведет к undefined behaviour.

Answer 4

Это будет случайное значение между 100 и 200. Между двумя потоками существует условие гонки без взаимного исключения. Таким образом, некоторые операции с ++ будут потеряны. Вот почему вы получите 100, когда все операции потока нити будут потеряны, а 200, когда ничего не потеряно. Что-то между ними может случиться.