C++线程与可见性问题 - 常见的工程实践是什么？

Question

从我的学习中，我了解饥饿，死锁，公平和其他并发问题的概念。然而，理论从实践不同，在一定程度上和实际工程任务经常涉及不是学术等等等等更详细...

为C++开发人员，我一直关注了一段时间线程问题...

假设您有一个共享变量x，它指向程序内存的一部分。该变量在两个线程A和B之间共享。

现在，如果我们考虑从A和B线程的x读取/写入操作，可能在同一时间，需要同步这些操作，对吧？因此，对x的访问需要某种形式的同步，例如可以通过使用互斥锁来实现。

现在让我们考虑在x最初写的线程A另一个场景，然后传递到线程B（不知）和线程只读取x。线程B然后产生对x的响应，称为y，并将其传递回线程A（再次，以某种方式）。我的问题是：我应该使用什么同步原语来使这个场景是线程安全的。我读过关于原子，更重要的是记忆栅栏 - 这些是我应该依赖的工具吗？

这不是一个典型的情况，其中有一个“关键部分”。相反，一些数据在线程之间传递，不可能在同一个内存位置同时写入。所以，在写入之后，数据首先应该以某种方式“刷新”，以便其他线程在读取之前能够以有效和一致的状态看到它。它是如何被称为文学，它是“知名度”？

pthread_once和它的Boost/std对应部分，即call_once。如果x和y通过一种“消息队列”在线程之间传递，这是通过“一次”功能访问的，这会有所帮助吗？ AFAIK它作为一种记忆围栏，但我无法找到任何确认。

CPU缓存及其一致性如何？从工程角度我应该知道什么？这些知识是否有助于上述场景，或者C++开发中经常遇到的其他场景？

我知道我可能会混合很多主题，但我想更好地了解什么是常见的工程实践，以便我可以重复使用已知的模式。

这个问题主要与C++ 03的情况有关，因为这是我工作时的日常环境。由于我的项目主要涉及Linux，因此我只能使用pthread和Boost，包括Boost.Atomic。但是，如果关于这些问题的任何事情随着C++ 11的出现而改变，我也感兴趣。

我知道这个问题是抽象的，没有那么精确，但任何输入都可能有用。

Answer 1

你有一个共享变量x

这就是你出了错。如果您使用某种线程安全的消费者 - 生产者队列来移交工作项目的所有权，并且从程序其余部分（包括所有业务逻辑）的角度来看，线程更容易分配，任何事情都不会共享。

消息传递也有助于防止缓存冲突（因为没有真正的共享 - 除了生产者 - 消费者队列本身，并且如果工作单元很大，对性能的影响微乎其微 - 并且将数据组织到消息有助于减少错误分享）。

并行当你分开的问题划分为若干子秤最好的。小的子问题也更容易推理。

你似乎已经沿着这些路线思考，但没有，线程原语像原子公司，互斥和围栏都没有使用消息传递应用非常好。找到一个真正的队列实现（队列，圆环，Disruptor，它们使用不同的名字，但都满足相同的需求）。原语将在队列实现中使用，但从不会由应用程序代码使用。