std::mutex 是否强制缓存内聚？

Question

我有一个非原子变量 my_var 和一个 std::mutex my_mut。我假设在代码中到目前为止，程序员遵循了这个规则：

Each time the programmer modifies or writes to my_var, he locks and unlocks my_mut.

假设如此，Thread1 执行以下操作：

my_mut.lock();
my_var.modify();
my_mut.unlock();

这是我在脑海中想象的事件顺序：

在到my_mut.lock();之前，主内存和一些本地缓存中可能有多个my_var的副本。这些值不一定一致，即使程序员遵循了规则。
通过指令 my_mut.lock();，来自先前执行的 my_mut 临界区的所有写入对该线程在内存中可见。
my_var.modify(); 执行。
my_mut.unlock();之后，主存和部分本地缓存中可能存在my_var的多个副本。这些值不一定一致，即使程序员遵循了规则。下一个锁定 my_mut 的线程在锁定 my_mut.

my_var

我一直无法找到一个来源来验证这正是 std::mutex 应该如何工作。我查阅了C++标准。从ISO 2013，我找到了这个部分：

[ Note: For example, a call that acquires a mutex will perform an acquire operation on the locations comprising the mutex. Correspondingly, a call that releases the same mutex will perform a release operation on those same locations. Informally, performing a release operation on A forces prior side effects on other memory locations to become visible to other threads that later perform a consume or an acquire operation on A.

我对std::mutex的理解正确吗？

Answer 1

C++ 对操作之间的关系进行操作，而不是某些特定的硬件术语（如缓存内聚）。所以 C++ 标准有一个 happens-before 关系，这大致意味着在之前发生的任何事情都完成了它的所有 side-effects，因此是可见的在之后发生的那一刻。

如果您有一个您进入的独占关键会话，则意味着无论其中发生什么，都会在下次进入此关键部分之前发生。所以任何进入它的人都会看到之前发生的一切。这就是标准的要求。其他一切（包括缓存内聚）都是实现的职责：它必须确保所描述的行为与实际发生的行为一致。

std::mutex 是否强制缓存内聚？

Does std::mutex enforce cache cohesion?

c++

caching

synchronization

mutex

atomic