咨询C++标准中表达式求值冲突是否涵盖parallel与concurrent场景
C++标准中"conflict"操作的范围:并行(parallel)还是并发(concurrent)?
首先引用C++标准中的定义:
若两个表达式求值操作中,一个修改某一memory location([intro.memory]),另一个读取或修改同一memory location,则这两个操作发生conflict。
问题
根据上述定义,这里的conflict仅指代字面意义上同时发生的parallel场景,还是包含因上下文切换产生的concurrent场景?我个人认为仅当字面意义上同时发生时才会引发问题。
解答
C++标准中的conflict定义同时包含parallel和concurrent两种场景,和操作是否"字面同时发生"无关,核心在于操作之间没有被同步机制约束的顺序关系:
- 标准里的"conflict"是判定数据竞争(data race)的前置条件,而数据竞争的定义覆盖了所有未同步的并发/并行访问:只要两个冲突操作属于不同的执行线程,且没有通过同步操作(比如互斥锁、带内存序的原子操作)建立
happens-before关系,就构成数据竞争——不管这两个操作是在多核CPU上并行执行,还是在单核CPU上通过上下文切换交替执行。 - 你认为"仅字面同时发生才会引发问题"是典型误区:哪怕是单核上的上下文切换,未同步的冲突操作也会导致未定义行为。比如线程A写入变量后被系统调度切换,线程B读取该变量,此时编译器可能因为没有同步约束进行指令重排序优化,导致读取到旧值甚至无效的中间状态,最终程序行为完全不可预测。
- 标准对conflict的定义只关注操作的性质(读/写同一内存位置),不关注它们的执行方式。只要满足「不同执行线程 + 无同步约束 + 冲突操作」这几个条件,就属于标准要约束的范围。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者user19551894
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