原始同步原语--安全吗？

Question

在受限的设备上，我经常发现自己在两个线程之间使用两个bool“伪造”锁。每个线程只能由一个线程读取，并且只能由另一个线程写入。我的意思是：

bool quitted = false, paused = false;
bool should_quit = false, should_pause = false;

void downloader_thread() {
    quitted = false;
    while(!should_quit) {
        fill_buffer(bfr);
        if(should_pause) {
            is_paused = true;
            while(should_pause) sleep(50);
            is_paused = false;
        }
    }
    quitted = true;
}

void ui_thread() {
    // new Thread(downloader_thread).start();
    // ...
    should_pause = true;
    while(!is_paused) sleep(50);
        // resize buffer or something else non-thread-safe
    should_pause = false;
}

当然，在PC上我不会这样做，但在受限的设备上，读取bool值似乎比获取锁要快得多。当然，当需要更改缓冲区时，我会牺牲较慢的恢复速度(参见"sleep(50)")。

问题是--它是完全线程安全的吗？或者有没有隐藏的陷阱，我需要注意的时候，像这样的假锁？或者我根本不应该这样做？

Answer 1

除非您详细了解设备的内存体系结构以及编译器生成的代码，否则此代码是不安全的。

仅仅因为它看起来会工作，并不意味着它会工作。“受限”设备，如非受限类型，正变得越来越强大。例如，我不会打赌不能在手机中找到双核CPU。这意味着我不敢打赌上面的代码会工作。

Answer 2

使用布尔值在线程之间进行通信可以按预期工作，但确实存在两个隐藏的陷阱，如this blog post by Vitaliy Liptchinsky中所述

缓存一致性

CPU并不总是从RAM中获取内存值。芯片上的快速内存缓存是CPU设计人员用来绕过Von Neumann bottleneck的诀窍之一。在某些多CPU或多核架构(如英特尔的Itanium)上，这些CPU缓存不是共享的，也不会自动保持同步。换句话说，如果你的线程运行在不同的CPU上，那么你的线程可能会看到相同内存地址的不同值。

为了避免这种情况，您需要将变量声明为volatile (C++、C#或do explicit volatile read/writes )，或者使用锁定机制。

编译器优化

如果涉及多个线程，编译器或JITter可能会执行不安全的优化。有关示例，请参阅链接的博客帖子。同样，您必须使用volatile关键字或其他机制来通知编译器。

Answer 3

关于睡眠调用，你总是可以只做睡眠(0)或等效的调用，它会暂停你的线程，让下一个线程轮流。

关于其余部分，如果你知道你的设备的实现细节，这是线程安全的。