x++的故事

GNU C中x++是原子操作吗？

答案 不是 。 x++由3条指令完成 。x++在单CPU下不是原子操作。
对应3条汇编指令
movl x, %eax
addl $1, %eax
movl %eax, x
在vc2005下对应
++x;
004232FA mov eax,dword ptr [x]
004232FD add eax,1
00423300 mov dword ptr [x],eax
仍然是3条指令。

所以++x，x++等都不是原子操作。因其步骤包括了从内存中取x值放入寄存器，加寄存器，把值写入内存三个指令。

面试题：i初始值为0，i++在两个线程里边分别执行100次，能得到的最大值和最小值分别是多少？

得到最大值必然是200，一切有序进行。

最小值呢？

i++可以理解为三步，

r=x;

r=r+1;

x=r；

取值存入寄存器，寄存器自增，寄存器值赋给x（不同线程的寄存器是独立的）

我的理解：

假设当前有线程1和线程2，线程2先运行第一步，r2=0，x=0

线程1运行i++99次，r1=99,x=99

线程2运行第二步、第三步，r2=1,x=1

线程1运行第100次i++的第一步、第二步，r1=2,x=1

线程2运行完所有

线程1运行第100次i++的第三步,r1=2,x=2

网上的说法（也很好）：

如此，假设两个线程的执行步骤如下： 

 1. 线程A执行第一次i++，取出内存中的i，值为0，存放到寄存器后执行加1，此时CPU1的寄存器中值为1，内存中为0；

 2. 线程B执行第一次i++，取出内存中的i，值为0，存放到寄存器后执行加1，此时CPU2的寄存器中值为1，内存中为0；

 3. 线程A继续执行完成第99次i++，并把值放回内存，此时CPU1中寄存器的值为99，内存中为99；

 4. 线程B继续执行第一次i++，将其值放回内存，此时CPU2中的寄存器值为1，内存中为1；

 5. 线程A执行第100次i++，将内存中的值取回CPU1的寄存器，并执行加1，此时CPU1的寄存器中的值为2，内存中为1；

 6. 线程B执行完所有操作，并将其放回内存，此时CPU2的寄存器值为100，内存中为100； 

 7. 线程A执行100次操作的最后一部分，将CPU1中的寄存器值放回内存，内存中值为2；

 8. 结束！

答案：最小值2，最大值200

参考文献

https://software.intel.com/zh-cn/blogs/2010/01/14/cpucpu

http://blog.youkuaiyun.com/zmldlut/article/details/8219867