原子操作与并发安全

一直以来，都对原子操作和并发安全都有些误解，认为一个操作不是原子的，那它就不是并发安全的，这样以来，就迟疑了，这么说来：
C语言一个简单的赋值语句也不是原子的咯？ a = b是否是原子操作？ 见代码如下：

int main() {
    int a = 0;
    int b = 2;
    a = b;
}

编译这段代码： g++ -c -g -Wa,-adlhn Assign.c > Assign.asm
可以发现(只显示a = b部分asm码)：

movl	-8(%ebp), %eax
movl	%eax, -4(%ebp)

大家看，它由两条汇编指令完成操作，简单解释一下：

• a ==> -4(%ebp)
• b ==> -8(%ebp)
• movl与mov参数顺序相反，movl SRC, DEST
• movl -8(%ebp), %eax ==> movl b, %eax (先将寄存器%eax赋值为b的值)
• movl %eax, -4(%ebp) ==> movl %eax, a (将a的值赋值为寄存器%eax的值)

经过这两个指令，最终实现了a = b的赋值

所以，似乎我可以负责任的说，a = b不是原子的。

好吧，既然它不是原子的，那它又是否是并发安全的呢？当然，上面这个例子似乎与并发没多大关系，那就定义这样一个类吧：

class CObject {
private:
    int _v;
public:
    CObject() { _v = 0; }
    void putValue(int v) { _v = v; }
    int  getValue() const { return _v; }
};

同样是只看_v = v部分的汇编指令

movl	8(%ebp), %eax
movl	12(%ebp), %edx
movl	%edx, (%eax)

解释如下：

• 8(%ebp) ==> _v
• 12(%ebp) ==> v
• movl 8(%ebp), %eax ==> %eax赋值为_v的地址
• movl 12(%ebp), %edx ==> %edx赋值为v的地址
• movl %edx, (%eax) ==> %eax对应地址的值赋值为%edx对应的值

过程其实都一样，无非为了说明，赋值操作不是原子的。

如果是我以前的理解，不是原子操作就不是并发安全的，那并发程序该怎么写阿？

其实只能说，这是我的误解，首先我们要仔细想想，在什么情况下才会产生并发问题：
就我的理解，多个线程竞争共享数据时，才会有并发问题，回过头再来看上面那几行汇编代码，_v属于共享数据，可真正产生竞争只可能在movl %edx, (%eax)，这个时候，可能有多个线程想进行这一步操作，事实上这个操作应该算是原子的吧，因此这样的赋值操作就应该是并发安全的。

评论

2 楼 fp1203 2011-10-14  

jilen 写道

a,b是局部变量而已，这里有并发问题么？
还是我又二了？

前面main函数中的a,b只是为了解释原子性而已，讨论并发问题主要是针对后面的CObject的方法，你没有理解错

1 楼 jilen 2011-10-13  

a,b是局部变量而已，这里有并发问题么？
还是我又二了？