学习笔记:acquire-release初步理解

本文深入探讨了并发编程中的原子操作及其在数据同步中的应用,通过使用`atomic`库实现线程间的高效协作,确保数据一致性。具体介绍了如何使用`atomic_thread_fence`进行内存屏障操作,以及`store`和`load`操作在多线程环境下的正确使用方式,以避免数据竞争和脏读问题。

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#include <atomic>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cassert>
using namespace std;

atomic<int> g_flag;
int g_payload[10240];

void init(){

    //[STORE操作]: 一个庞大耗时的数据处理
    std::for_each(g_payload, g_payload+10240, [](int &n){ n=1; });

    //安放一个“栅栏”
    //第一个作用:禁止本指令之前的store操作被私自移动到本指令之后。
    //          这意味着[A操作]不能在本指令之后执行
    //          也这意味着[SET操作]这个写操作,不能提前执行于本指令。
    //第二个作用:将之前的store操作,commit到主内存
    //          这意味着g_payload中的数据不会只停留在CPU二级缓存等机构中,要强制送达到老窝中。
    atomic_thread_fence(memory_order_release);

    //[SET操作]:发布标志位,表示数据已经准备好了。
    //        此操作是原子的,在本程序环境下,意味着另外一个线程只能读到g_flag是0或者1,不可能发生读出奇怪的值
    //        memory_order_relaxed意味着不对本指令前后的操作做特殊要求。
    g_flag.store(1,memory_order_relaxed);
}

void user()
{
    while(true){

        //原子的读取标志位,如果标志位被置位,则认为init线程已经把数据送到主内存了
        int tmp = g_flag.load(memory_order_relaxed);
        if (tmp!=1) continue;

        //安放一个“栅栏”
        //第一个作用: 禁止[load操作]提前于本指令执行
        //           防止后续的load操作读到cache中缓存的数据,可以简单的认为把cache清空
        //           这样自然就无法cache命中,而只能从主内存中读取数据
        atomic_thread_fence(memory_order_acquire);

         //[load操作]
        int sum=0;
        std::for_each(g_payload, g_payload+10240, [&sum](int &n){ sum+=n; });

        assert( sum==10240 );

        break;
    }
}

void test ()
{
    //数据全部初始化
    g_flag=0;
    std::for_each(g_payload, g_payload+10240, [](int &n){ n=0; });

    //启动各线程
    thread t1(&user);
    thread t2(&init);

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

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1));
}

int main(){

    for (int i=0;i<1000;++i){
        test();
    }

    cout<<"Passed!"<<endl;
    return 0;
}





Line 58937: 03-24 15:42:22.274 1158 24522 D vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: SerialClockVote: vote for UART CLK ON Line 58938: 03-24 15:42:22.280 1158 24522 D vendor.qti.bluetooth@1.0-wake_lock: Acquire wakelock is acquired Line 58939: 03-24 15:42:22.280 1158 24522 I vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: ProcessIbsCmd: Writing IBS_WAKE_ACK Line 58940: 03-24 15:42:22.325 1158 24522 I vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: ProcessIbsCmd: Received IBS_SLEEP_IND: 0xFE Line 58941: 03-24 15:42:22.325 1158 24522 D vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: SerialClockVote: vote for UART CLK OFF Line 58944: 03-24 15:42:22.475 1158 24367 D vendor.qti.bluetooth@1.0-wake_lock: Release wakelock is released Line 59554: 03-24 15:42:24.412 1158 24522 I vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: ProcessIbsCmd: Received IBS_WAKE_IND: 0xFD Line 59555: 03-24 15:42:24.412 1158 24522 D vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: SerialClockVote: vote for UART CLK ON Line 59556: 03-24 15:42:24.417 1158 24522 D vendor.qti.bluetooth@1.0-wake_lock: Acquire wakelock is acquired Line 59557: 03-24 15:42:24.417 1158 24522 I vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: ProcessIbsCmd: Writing IBS_WAKE_ACK Line 59574: 03-24 15:42:24.460 1158 24522 I vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: ProcessIbsCmd: Received IBS_SLEEP_IND: 0xFE Line 59575: 03-24 15:42:24.460 1158 24522 D vendor.qti.bluetooth@1.0-ibs_handler: SerialClockVote: vote for UART CLK OFF Line 59576: 03-24 15:42:24.610 1158 24367 D vendor.qti.bluetooth@1.0-wake_lock: Release wakelock is released Line 60027: 03-24 15:42:25.021 5535 5535 D BluetoothGatt: connect() - device: XX:XX:XX:XX:0B:28, auto: false, eattSupport: false
03-29
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