Блокировка с двойной проверкой

#cpp #многопоточность

В книге Энтони Уильямса "Параллельное программирование на C++ в действии" рекомендуется
заменять использование упомянутого в заголовке паттерна использованием std::call_once.
Немного погуглив, обнаружил, что в других языках, например, Java и C# подобная проблема
решается объявление переменной как volatile для предотвращение оптимизаций компилятором.
Является ли использование volatileрешением и в C++ ? Или же здесь она работает как-то
иначе? 
    

Ответы

Ответ 1

нет, не является. Дело в том, что даже в этом случае можно сделать "обход". Детально
расписано на хабре.

Суть в том, что мы думаем, что в коде, одна строка атомарна, а это далеко не так.

template
T& single()
{
    static T* pt;
    if (pt == 0)      // первая проверка, вне мьютекса
    {
        StaticLock lock;
        if (pt == 0)  // вторая проверка, под мьютексом
            pt = new T; // вот здесь на самом деле две строки.
    }
    return *pt;
}


создание объекта это обычно две операции - собственно выделение память и вызов конструктора.
И в этом случае может так оказаться, что память уже выделили, а по адресу ещё не создали
объект. И самая первая проверка теперь отработает по другому.


Ответ 2

Мейерс пишет, что volatile применяется для памяти, чтения и записи которой не должны
удаляться при оптимизации, и что надо четко отличать volatile и std::atomic, который
применяется для обращения нескольких потоков к данным без использования мьютексов.

Если это не в тему - извините :(


Ответ 3

Может вы уже видели эту статью, если "гуглили" :), но там указано:


  Если вы укажете перед переменной volatile, то оптимизиации не будет.


Хотя, использовать volotile для доступа к переменным из разных потоков -
 не корректно , т.к. предназначено оно для для работы с memory mapped    

Подробнее:
Описание volatile c++

P.S. Если я правильно понял вопрос.


Ответ 4

В случае MSVC, под volatile потокобезопасность подразумевается (за исключением архитектуры
ARM). Конкретно, MSVC генерирует дополнительный исполняемый код для обеспечения особого
порядка доступа к переменной из разных потоков. Такое поведение задается ключом компилятора
/volatile:ms. 

Напротив ключ /volatile:iso задает поведение по стандарту, то есть квалификатор volatile
отключает оптимизации и к потокобезопасности явного отношения не имеет. 

При этом по умолчанию, в MSVC подразумевается /volatile:ms, то есть поведение MSVC
в отношении volatile не является стандартным по умолчанию!