C++多线程环境下vector<atomic<bool>>的异常问题咨询

你的代码核心问题在于**compare_exchange_strong的预期值old_val没有在每次尝试新的flags[i]时重置为false**。

具体过程如下：

• 每个线程的old_val仅在lambda开始时初始化一次为false。
• 当线程尝试一个已被其他线程设为true的flags[i]时，compare_exchange_strong失败，old_val会被更新为当前flags[i]的值（true）。
• 接着线程尝试下一个flags[i]（此时值为false），但old_val是true，与flags[i]的false不匹配，compare_exchange_strong再次失败，old_val被更新为false。
• 若后续flags[i]的true/false交替出现，线程会在遍历中持续错过未被设置的false元素，无法完成设置操作。

当n=10时，前5个线程成功抢占了前5个flags元素并设为true，后续线程遍历会因old_val的交替变化，无法匹配到剩下的5个false元素，最终只能输出5个1。

只需将old_val的定义移到内层循环中，每次尝试新的flags[i]时都重置预期值为false：

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

int main() {
    int n = 10;
    int count = 20;
    vector<atomic<bool>> flags(n);
    vector<thread> jobs;
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        jobs.emplace_back([&](){
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                bool old_val = false; // 每次尝试都重置预期值
                if (flags[i].compare_exchange_strong(old_val, true)) {
                    cout<<1;
                    break;
                }
            }
        });
    }
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        jobs[i].join();
    }
    return 0;
}

修正后，无论count设为多大，输出都会是10个1，符合预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yilin cai