为什么我的多线程程序在优化编译后会挂起？

多线程程序陷入优化模式

问题：

一个简单的多线程程序在优化模式下编译时会出现意外行为。虽然程序在调试模式或使用 -O0 时正常运行，但在使用 -O1、-O2 或 -O3 编译时会卡住。

解决方案：

问题在于对完成变量的非原子访问。在多线程环境中，两个线程访问不受保护的非原子变量可能会导致未定义的行为。要解决此问题，应将完成的变量设置为原子变量。

修复：

#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::endl;
    std::cout << "\nmain thread>

说明：

通过使用 std::atomic，我们确保以原子方式访问和修改完成的变量，从而防止竞争条件和未定义的行为。

附加说明：

• 不建议为此目的使用 volatile，因为它不能保证提供必要的同步。
• 编译器可以优化代码的执行，包括变量访问模式。使用适当的同步原语来确保正确的程序行为非常重要。

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