单插入多读取列表是否安全无锁？

Posted 2021-05-06

关于线程之间的同步我有一个问题。我知道正常的同步方法和无锁列表。但我有一个奇怪的（也许）想法。

我有一个正常的C语言单列表，由next指针链接。

只有一个线程只是将项目插入此列表，但从不删除项目。添加项目的方式：

new_item->next = list_head;
list_head = new_item;

还有一些其他线程只是遍历此列表（只读）。

根本没有锁。

我认为这应该是安全的，因为只读线程永远不会得到无效的指针。我对吗？

我不知道如何在互联网上搜索这个。我得到的是CAS或其他什么的无锁列表。所以我在这里问。

提前致谢

答案

您没有指定语言和数据类型，但通常可能是数据争用（C ++中的未定义行为），因为一个线程可能会修改list_head，而其他线程可能同时读取它。

如果这些读/写是原子的，那么就没有数据竞争。据我所知，在x86架构上，读取和写入是自动原子的。但这可能不适用于其他架构。

此外，重新排序问题可能会破坏这里的内容，这就是内存栅栏的用途，这些内容通常由编译器在涉及（顺序一致的）原子操作时生成。更新2个指针的值，例如，在C ++中放宽内存排序，允许线程以不同的顺序“看到”这些更新（通常由于编译器优化，乱序执行，CPU存储缓冲区等）。 ）。有关详细信息，请参阅http://en.cppreference.com/w/cpp/atomic/memory_order。

在C ++ 11中，您需要使用std::atomic来确保list_head上的原子操作。使用OpenMP，有#pragma atomic read/write (seq_cst)指令。