5

здравствуйте, начинаю очередной раз разбираться с многопоточностью... нашел простой пример для наглядности рассинхронизации доступа, но не понимаю некоторых вещей:

struct Counter {
    int value;

    Counter() : value(0){}

    void increment(){
        ++value;
    }
};

int main() {
    Counter counter;

    std::vector<std::thread> threads;
    for(int i = 0; i < 5; ++i){
        threads.push_back(std::thread([&counter](){
            for(int i = 0; i < 100; ++i){
                counter.increment();
            }
        }));
    }

    for(auto& thread : threads){
        thread.join();
    }

    std::cout << counter.value << std::endl;

    return 0;
}

совершенно не могу понять почему вылетают разные значения... у нас ведь join() т.е. мы ждем когда каждый из пяти потоков выполнится один за другим(т.е. инкрементирует по 100 раз каждый), я понимаю если б detach() стоял, то была бы жесть... а так каждый поток из пяти один за другим ведь следом идут... почему значения отличные от 500 получаются. либо я чего-то не учитываю... разве не верно, что в первом потоке будет 100, и в последующих будут на 100 больше?

7
  • Вы не учитываете то, что доступ к значению без синхронизации из разных потоков — UB. Поток в отсутствие синхронизации имеет право как угодно кешировать код, преобразовывать, анроллить циклы и всё такое. Если вы считаете, что запись ++value реально увеличивает переменную в некоторой области памяти, у меня для вас плохие новости.
    – VladD
    Commented 4 сент. 2016 в 22:08
  • то есть я правильно понимаю, что проблемы не будет когда будет лишь один поток добавлен? threads.push_back(std::thread([&counter](){ for(int i = 0; i < 100; ++i){ counter.increment(); } })); threads.at(0).join();
    – xperious
    Commented 4 сент. 2016 в 22:13
  • Гарантировано проблем только с одним потоком. Побочный поток = возможные (но не обязательные) проблемы.
    – VladD
    Commented 4 сент. 2016 в 22:15
  • что-то я вас не понял... у нас есть второй поток который инкрементирует без мьютексов и т.д. какое-то значение... это уже UB будет?
    – xperious
    Commented 4 сент. 2016 в 22:18
  • Именно так, больше одного потока = плохо. stackoverflow.com/a/28591924/276994
    – VladD
    Commented 4 сент. 2016 в 22:22

2 ответа 2

4

У Вас не синхронизирован доступ к counter, поэтому, в силу data races, как Вам уже правильно указал VladD, у Вас в коде UB. Чтобы исправить код, Вам нужно синхронизировать доступ к counter внутри, или снаружи. Можно сделать так:

struct Counter {
    std::atomic_int value;
    ...
};

Или так:

std::mutex guard;

std::vector<std::thread> threads;
for(int i = 0; i < 5; ++i) {
    threads.push_back(std::thread([&counter, &guard]() {
        for(int i = 0; i < 100; ++i) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock{guard};
            counter.increment();
        }
    }));
}

Или ещё массой других вариантов — главное, чтобы пропали гонки(data races)

4

Ваша главная ошибка вот:

у нас ведь join() т.е. мы ждем когда каждый из пяти потоков выполнится один за другим

Отнюдь. Выполняться они могут как угодно. Вы ожидаете не выполнения, а завершения. Грубо говоря, возможна ситуация, когда первый поток выполнится последним, так что остальные join'ы будут к уже отработавшим потокам. Этот цикл - просто гарантия того, что отработают все потоки, а уж в каком порядке они будут работать и как - на это ваши join'ы никак не влияют.

Ваш ответ

Нажимая «Отправить ответ», вы соглашаетесь с условиями пользования и подтверждаете, что прочитали политику конфиденциальности.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.