thread::join() 在不该阻塞的时候阻塞

Question

为了了解如何在 C++11 中使用原子，我尝试了以下代码片段：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>

using namespace std;

struct solution {
    atomic<bool> alive_;
    thread thread_;

    solution() : thread_([this] {
        alive_ = true;
        while (alive_);
    }) { }
    ~solution() {
        alive_ = false;
        thread_.join();
    }
};

int main() {
    constexpr int N = 1; // or 2
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
        solution s;
    }
    cout << "done" << endl;
}

如果 N 等于 1，则输出为 done。但是，如果我将它设置为 2，则主线程会在 thread::join() 处阻塞。当 N > 1 时，您认为我们为什么看不到 done？

注意：如果我使用以下构造函数：

    solution() : alive_(true), thread_([this] {
        while (alive_);
    }) { }

它为 N 的任何值打印 done。

Answer 1

如果不初始化alive_并且只在线程启动时设置它，则可以执行以下交错：

MAIN: s::solution()
MAIN: s.thread_(/*your args*/)
MAIN: schedule(s.thread_) to run
thread: waiting to start
MAIN: s::~solution()
MAIN: s.alive_ = false
thread: alive_ = true
MAIN: s.thread_.join()
thread: while(alive_) {}

Answer 2

默认情况下，

atomic<bool> 在 Visual Studio 上初始化为 false（标准未定义其初始值）。因此，可能会发生以下事件序列：

创建了一个解决方案对象，alive_ 初始化为 false 并创建了 thread_（但不是运行）。
解决方案对象被销毁，析构函数运行s并设置alive_为false，然后等待thread_结束（线程还没有做任何事情)
thread_ 运行s，设置alive_为true，然后一直循环（因为主线程在等待它终止）。

thread::join() 在不该阻塞的时候阻塞

thread::join() blocks when it shouldn't

multithreading

c++11

atomic

race-condition