使用 std::atomic<uint8_t>

Question

我正在尝试在结构中使用

std::atomic<uint8_t>

，期望涉及在多线程环境中存储和加载值的操作将是线程安全的。

这是我编写的测试程序。其中，每个线程都会修改不同的字段；然而，对一个字段的修改似乎也会影响

std::atomic<uint8_t>

字段：

#include <atomic>
#include <thread>
#include <iostream>

struct SimpleAtomic
{
    std::atomic<uint8_t> u8;
    std::atomic<uint16_t> u16;
};

int main()
{
    SimpleAtomic a;
    std::atomic<uint32_t> failed_u8(0), failed_u16(0);

    static constexpr int times = 1000;

    std::thread t1([&]()
                   {
        for(int i = 0; i < times; i++){
            a.u16.store(i);
            if (a.u16 != i) failed_u16++;
        } });

    std::thread t2([&]()
                   {
        for(int i = 0; i < times; i++){
            a.u8.store(i);
            if (a.u8 != i) failed_u8++;
        } });

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

    std::cout << "failed_u8: " << failed_u8 << std::endl;
    std::cout << "failed_u16: " << failed_u16 << std::endl;

    // output (ubuntu 20.04, g++ 9.3.0):
    // failed_u8: 744
    // failed_u16: 0
}

Answer 1

这不是原子性或线程安全的问题。 问题是

uint8_t

是 8 位，因此可以存储值 0..255.

在

t2

中，您尝试将

i

存储在其中，其中

i

是 0..999.

所有值 256..999.

都会失败