為什麼我的優化多執行緒程式在使用非原子佈林標誌時會凍結？

多執行緒程式最佳化問題

在您的程式碼中，您有一個多執行緒程序，其中一個單獨的執行緒在主執行緒等待時遞增計數器一秒鐘，然後設定一個標誌來指示計數器線程停止。然而，當在最佳化模式（-O1 -O3）下運行時，程式會卡住而不會列印任何輸出。

罪魁禍首：非原子變量訪問

The問題源於“finished”變量，它是一個簡單的布爾值，由多個線程同時訪問，沒有任何同步或原子性保證。並發存取時，此變數可能會導致未定義的行為 (UB)。

解決方案：使用std::atomic

要解決此問題，「finished」變數應該被宣告為原子類型，例如std::atomic 。 std::atomic 提供原子性保證，確保變數的存取是同步且定義良好的。

修訂的程式碼：

#include <iostream>
#include <future>
#include <atomic>

static std::atomic<bool> finished = false;

int func()
{
    size_t i = 0;
    while (!finished)
        ++i;
    return i;
}

int main()
{
    auto result = std::async(std::launch::async, func);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    finished = true;
    std::cout << "result =" << result.get();
    std::cout << "\nmain thread>

說明：

在修改後的程式碼中，「finished變數」被聲明為std::atomic，確保原子訪問。這可以防止導致程式凍結的未定義行為。

最佳化注意事項

在最佳化模式下，編譯器可能會執行激進的最佳化，如果資料未正確同步。透過使用 std::atomic，您可以明確指示編譯器維護「完成」變數的原子性，即使在最佳化建置中也是如此。

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