这种基础问题，chatgpt回答得不错


Q:
乱序执行的CPU怎么处理多线程中，共享变量有前后依赖的问题的？
  
比如：
线程1：
  b=2;
  a=1;
  
  
线程2：
  while(a=1){
    c=b；
}  
  
如果a和b乱序了，线程2执行就不对了。

A:
乱序执行（Out-of-Order Execution）和多线程中的共享变量依赖问题是计算机科学中的经典问题。这个问题在多线程环境中尤其复杂，因为各个线程的执行顺序可能会互相影响。在你的例子中，如果线程1的指令出现乱序执行，而线程2正在查询变量a的值，这就有可能引起问题。
处理这个问题的一种方法是使用内存栅栏或内存屏障（Memory Barriers），它可以阻止特定的内存操作顺序被打乱。在这个例子里，如果我们在b和a之间放一个内存屏障，那么不论乱序执行如何，b=2的操作总会在a=1之前执行。
再比如，在Java中，volatile关键字也可以防止指令重排序。当一个共享变量被volatile修饰时，它会保证所有的写（write）操作都将在读（read）操作之前完成。所以在这个案例中，如果b和a都是volatile变量，那么b=2的执行必然在a=1之前。
同时，使用互斥锁（Mutex）和其他并发控制的方式也可以处理这种情况，比如，可以使用标准的多线程同步工具，比如互斥量、条件变量等等，它们会保持修改数据的原子性以及提供必要的内存栅栏。
当然，这是一个非常深入和具有挑战性的问题，在实践中需要根据具体的编程语言、硬件以及线程模型等许多因素来仔细处理。

Q:
这个是C++代码

A:
在C++中处理这种共享变量有前后依赖的问题，我们同样可以使用内存屏障(Memory Barriers)或者原子操作来解决。
C++11引入了原子类型std::atomic，这个类型可以帮助我们处理前后依赖的问题。对于std::atomic类型的变量，编译器和处理器会保证其读写操作的原子性，即这些操作不会被打断，同时也保证了内存顺序。

根据你的例子，我们可以做如下改动：

std::atomic<int> a(0);
std::atomic<int> b(0);
  
// 线程1
b.store(2, std::memory_order_relaxed); // 写入b
a.store(1, std::memory_order_release); // 写入a，这里使用memory_order_release，确保b.store Happens-Before a.store
  
  
// 线程2
while(a.load(std::memory_order_acquire) != 1); // 这里使用memory_order_acquire，如果a.load()操作见到了a.store()的结果，那么也一定可以见到b.store()的结果
int c = b.load(std::memory_order_relaxed); //读取b

这样编写之后，无论CPU是否对执行序列进行乱序操作，我们都可以保证线程2中的c=b执行的时候，b的值一定已经被线程1修改为2。
请注意，这也只是一种解决方案，实际的多线程编程问题需要根据具体情况进行分析和处理，可能需要更复杂的策略，如锁，条件变量等。

Q:
C++的volatile能解决这个乱序问题吗？

A:
在C++中，volatile关键词与Java中的volatile有所不同。C++中的volatile主要用于处理硬件I/O，防止编译器对volatile标记的代码进行优化处理，它并不会为你处理多线程之间的内存可见性和顺序一致性问题。

C++标准并没有规定volatile能阻止编译器和处理器对volatile标记的变量进行乱序执行或重排序操作。所以，用volatile关键字是不能保证两个线程之间的内存可见性和指令的执行顺序的。
如果你想在C++中控制内存访问的顺序，应该使用C++11引入的std::atomic和std::memory_order。这两个工具可以让你精确地控制内存访问和指令执行的顺序，而且在多线程编程中可以保证数据的原子操作和内存可见性。
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多线程数据同步是基础常识，还有中断同步问题，只能说你那个圈子不讲究
可能某些嵌入式环境的工具链过于老旧，或者是“够用就好”，导致还处在原始社会阶段。搞嵌入式的别打我

【 在 wjhtingerx 的大作中提到: 】
: 问题这个场景不仅限于驱动或底层，在多线程数据传递共享方面，场景大量存在。我就没看过有谁注意到这个事，都是随便写，因为知道这个的就没几个人。但实际呢，我也没遇到过因为这个事导致的问题，我也干嵌入式软件快20年了，感觉挺奇怪的
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修改:z16166 FROM 61.48.130.*
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