為什麼我的多執行緒程式在最佳化模式下停止但在 -O0 下工作？

多執行緒程式在最佳化模式下停止，但在-O0 下正常運作

此問題是由共享變數不是原子的多線程程序引起的。具體來說，問題在於兩個執行緒存取的布林變數finished，沒有任何同步或原子性。

在最佳化模式下，編譯器假設多個執行緒存取的共享變數受到保護。然而，在此程序中，finished 被聲明為常規布林值，使其成為非原子的。這允許編譯器優化多執行緒操作所必需的同步機制。

要解決此問題，應將 finish 聲明為 std::atomic。此類型提供原子讀寫操作，確保對變數的並發存取保持明確定義和一致。

固定程式碼：

#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>

現場示範：coliru

其他注意事項：

• 僅使用可變變數並不能保證原子性。雖然它們阻止編譯器優化讀取/寫入操作，但它們不提供記憶體屏障或同步原語。
• 現代編譯器在最佳化方面非常正面。明確指示共享記憶體區域和資源同步要求以防止意外行為非常重要。

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