c++ - 如果 std::atomic 仍然需要互斥锁才能正常工作，为什么还要使用它

Question

阅读文本std::condition_variable我遇到了这句话：

即使共享变量是原子的，也必须在互斥锁下进行修改，才能正确地将修改发布到等待线程。

我的问题是这样的：

如果不是“与 POD 一起使用的无锁代码”，那么原子有什么用？

更新

看起来我的问题有些混乱:(

引用文本中的“共享变量”与“条件变量”不同。请参阅同一页面的此引用：

...直到另一个线程同时修改共享变量（条件），并通知条件变量

请不要回答“为什么我们需要使用带有条件变量的互斥锁”或“条件等待如何工作”，而是提供有关使用互斥锁如何“正确发布”对等待线程的原子修改的信息，即是否需要在互斥锁下完成类似++counter;（而不是测试）的表达式？if(counter == 0)

标签： c++mutexatomicstdatomicstdmutex

Answer 1

条件等待的语义需要使用互斥锁。

这是因为在测试条件的线程上存在潜在的竞争条件。当这个线程正在检查是否等待时，会发生以下情况：

1. 获取排他锁
2. 执行测试

3. 任何一个：

   a) 释放锁并等待下一个信号

   b) 保持锁定并继续

因为步骤 1 获得了一个锁，所以整个事情都是原子的，前提是所有其他方都正确使用互斥锁。

但是当被修改的变量是原子的时候呢？

即使共享变量是原子的，也必须在互斥锁下进行修改，才能正确地将修改发布到等待线程。

嗯，这就是为什么。如果线程 B 出现并修改互斥锁之外的原子，则步骤 2 和 3 不再是原子的。本质上，线程 B 可以在步骤 2 发生后立即修改该值。那么线程 A 可能会在步骤 3 中做出错误的决定。