面试题答案
一键面试Ordering::Release
和Ordering::Acquire
的含义与实现释放和获取顺序:Ordering::Release
:当使用Ordering::Release
进行原子写操作时,它确保在该写操作之前的所有内存访问(包括普通的读写操作),对后续以Ordering::Acquire
或更强内存顺序进行读操作的线程可见。例如:
use std::sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering};
let data = AtomicUsize::new(0);
let flag = AtomicUsize::new(0);
// 线程1
std::thread::spawn(move || {
data.store(42, Ordering::SeqCst);
flag.store(1, Ordering::Release);
});
// 线程2
std::thread::spawn(move || {
while flag.load(Ordering::Acquire) == 0 {
std::thread::yield_now();
}
assert_eq!(data.load(Ordering::SeqCst), 42);
});
在上述代码中,线程1先存储数据到data
,然后以Ordering::Release
存储标志到flag
。线程2在以Ordering::Acquire
加载到flag
为1后,能保证看到线程1对data
的存储结果。
Ordering::Acquire
:当使用Ordering::Acquire
进行原子读操作时,它确保在该读操作之后的所有内存访问(包括普通的读写操作),不会被重排到该读操作之前。这样可以保证读取到最新的数据,并且能看到之前以Ordering::Release
或更强内存顺序进行写操作的所有内存修改。
- 设置不当可能导致的问题:
- 数据竞争:如果在多线程环境下,没有正确使用
Ordering::Release
和Ordering::Acquire
,可能会导致数据竞争。例如,两个线程对同一个原子变量进行读写,但没有使用合适的内存顺序。假设线程A写原子变量x
,线程B读x
,如果线程A没有使用Release
顺序写,线程B没有使用Acquire
顺序读,线程B可能读不到线程A最新写入的值,从而导致数据不一致。 - 未定义行为:在Rust中,数据竞争会导致未定义行为。此外,如果在使用原子操作时,不遵循内存模型的规则,例如在原子操作中使用了不恰当的
Ordering
值,也可能导致未定义行为。比如,在一个需要Release - Acquire
对来保证数据一致性的场景下,使用了Relaxed
顺序,可能会使编译器和CPU进行不符合预期的优化,导致程序出现难以调试的错误。
- 数据竞争:如果在多线程环境下,没有正确使用