多線程讀取全局變量

　　題目：

int global = 0;

// thread 1
for(int i = 0; i < 10; ++i)
global -= 1;

// thread 2
for(int i = 0; i < 10; ++i)
global += 1;

　　之后global的可能的值是多少（多種可能）？

 

　　這個問題考慮的是全局變量global的加減操作不是原子操作，在加減過程中有可能被打斷，從而產生的結果與預期不一樣。上述global加減操作的匯編如下

;windows下加操作
mov eax,dword ptr [globle (10A9148h)] 
add eax,1 
mov dword ptr [globle (10A9148h)],eax 

;windows下減操作
mov eax,dword ptr [globle (10A9148h)] 
sub eax,1 
mov dword ptr [globle (10A9148h)],eax 

;linux下加操作
movl global, %eax
addl $1, %eax
movl %eax, global

;linux下減操作
movl global, %eax
subl $1, %eax
movl %eax, global

　　可見，不論加減都要經過global的值加載到eax，然后eax加減1，最后再寫回global中。這時如果線程1的global的值剛加載到eax中，線程2獲取到了執行權，就會出現問題。具體看下面例子。

　　假設操作前global值為5。

　　線程1                                                                                                                  線程2

　　movl global,%eax;global值為5,%eax值為5

　　addl $1,%eax;%eax值為6

　　                                                                 ------此時線程2獲取執行權限--------->

　　                                                                                                                         movl global,%eax;global值為5,%eax值為5

　　                                                                                                                         subl $1,%eax;%eax值為4

　　                                                                                                                         movl %eax,global;%eax值為4，global值為4

　　                                                               <--------執行權交回線程1-------------- 

　　movl %eax,global;%eax值為4,global值為4

　　由上述例子可以看出，結果並非我們預計的global的值加1減1后仍保持原值，而是由5變為了4。這就是多線程下非原子操作有可能產生的問題。

　　所以題目global輸出並非0一種可能。global的加減操作有可能失效，所以global的結果應分布在-10到10之間。