如何计算多线程运行指定函数时可产生的不同输出的最大数量

全局共享变量x初始值为0，三个线程分别执行的逻辑为：

• 线程1：x = x + 2
• 线程2：x = x * 3
• 线程3：x = x + 5
  所有赋值操作均非原子，可拆分为读x、计算、写回x三个独立步骤，上下文切换可发生在任意步骤间隙。

不需要穷举所有上下文切换组合，核心是抓住操作的读写顺序带来的覆盖、叠加效果，按逻辑分类统计即可：

1. 完全串行场景：三个操作没有任何步骤穿插，全排列共6种执行顺序，对应6种输出结果。
2. 存在操作覆盖场景：某个操作读取x后，其他操作先完成写回，该操作最终写回的结果会覆盖中间其他操作的结果。这类场景按「最后生效的写操作、提前读的操作」分类计算即可，不需要梳理所有中间切换细节。

你已经找到了11种输出值，还差1种即可凑齐总数，验证方法如下：

• 先确定输出的取值范围：最小为0，最大为22，逐一排查范围内的所有整数是否存在对应的合法执行序列。
• 对每个整数，只要能找到至少一种读写顺序可以得到该值，就计入有效结果，否则直接排除。
• 逐一验证后可发现，该范围内刚好只有12个整数能对应到合法执行序列，不存在更多可能的取值，因此最大不同输出数就是12。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Soske