В простейшем возможном примере предположим, что у меня есть функция, которая запускает поток, который, в свою очередь, устанавливает значение локальной переменной в true. Мы присоединяемся к потоку, затем выходим из функции.
bool func() {
bool b = false;
std::thread t([&]() { b = true; });
t.join();
return b;
}
Будет ли эта функция возвращать true или поведение не определено?
Да, он должен вернуть true.
[thread.thread.member]
void join();4 Эффекты : блокируется до тех пор, пока поток, представленный
*this, не завершится.5 Синхронизация : завершение потока, представленного
*this, синхронизируется с ([intro.multithread]) соответствующим успешным возвратомjoin().
Таким образом, выполнение потока, представленного дескриптором, и связанные с ним побочные эффекты выполняются до того, как join вернется в контекст вызова.
Давайте посмотрим на две функции, которые отличаются только тем, когда они присоединяются к потоку:
int count_A() {
int counter = 0;
bool flag(true);
auto t = std::thread([&]{flag = false;});
while(flag) { // infinite loop - flag never synchronized
++counter;
}
t.join(); // joins thread after loop exits
return counter;
}
int count_B() {
int counter = 0;
bool flag(true);
auto t = std::thread([&]{flag = false;});
t.join(); // joins thread before loop, forcing synchronization
while(flag) {
++counter;
}
return counter;
}
При компиляции с g++ версии 8.2 с оптимизацией -O3 вызов count_A приводит к бесконечному циклу, поскольку компилятор предполагает, что flag всегда истинно.
С другой стороны, вызов count_B просто вернет значение 0. Поскольку значение flag проверяется после thread.join(), оно загружается повторно, а флаг равен false, поэтому цикл while не выполняется.
Обратите внимание, что если flag изменить на atomic_bool, то count_A будет увеличивать счетчик до тех пор, пока флаг не будет установлен в false, а функция не войдет в бесконечный цикл (вместо того, чтобы вернуться после того, как flag будет устанавливается в false дочерним потоком).
