多线程读取全局变量（在无锁状态下会造成多少种值的出现）

最新推荐文章于 2025-02-11 09:58:42 发布

鱼思故渊

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分类专栏： linux环境高级编程文章标签： C++ 操作系统

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yusiguyuan/article/details/42681267

本文探讨了在C++环境中，全局变量在多线程中进行非原子加减操作时可能出现的问题。通过示例展示了在特定情况下，全局变量的值如何从5变为4，揭示了非原子操作可能导致的结果不一致性和数据竞争。总结得出，全局变量的值可能在-10到10之间变化，而非预期的保持不变。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

int global = 0;

// thread 1
for(int i = 0; i < 10; ++i)
global -= 1;

// thread 2
for(int i = 0; i < 10; ++i)
global += 1;

之后global的可能的值是多少（多种可能）？

　　这个问题考虑的是全局变量global的加减操作不是原子操作，在加减过程中有可能被打断，从而产生的结果与预期不一样。上述global加减操作的汇编如下

;windows下加操作
mov eax,dword ptr [globle (10A9148h)] 
add eax,1 
mov dword ptr [globle (10A9148h)],eax 

;windows下减操作
mov eax,dword ptr [globle (10A9148h)] 
sub eax,1 
mov dword ptr [globle (10A9148h)],eax 

;linux下加操作
movl global, %eax
addl $1, %eax
movl %eax, global

;linux下减操作
movl global, %eax
subl $1, %eax
movl %eax, global

可见，不论加减都要经过global的值加载到eax，然后eax加减1，最后再写回global中。这时如果线程1的global的值刚加载到eax中，线程2获取到了执行权，就会出现问题。具体看下面例子。

　　假设操作前global值为5。

　　线程1 &nb