Delphi簡單類型線程安全嗎？

Question

我聲明瞭兩個全局變量：

var 
    gIsRunning: Boolean = False; 
    gLogCounter: Integer = 0; 

這些變量是隻寫在主線程和其他線程讀取。在這種情況下，這些變量是否線程安全？

Answer 1

您可能在說關於原子變量。整數和布爾變量是原子的。布爾（字節）總是原子的，整數（32位）是原子的，因爲編譯器正確地對齊它們。

原子性意味着任何讀取或寫入操作都是作爲一個整體來執行的。如果線程A同時執行原子寫入和線程B原子讀取相同數據，則線程B讀取的數據總是一致的 - 線程B讀取的某些比特不可能從當前寫入操作獲得，並且前面寫的一些位（線程A）

但是，原子性並不意味着線程安全 - 您可以使用原子變量輕鬆編寫不安全的代碼。變量本身不能是線程安全的 - 只有整個代碼可以是（或不是）線程安全的。

Answer 2

不，他們不是線程安全，則必須使用例如臨界區訪問這些變量，使用InitializeCriticalSection，EnterCriticalSection和LeaveCriticalSection功能

//declaration of your global variables 
var 
    MyCriticalSection: TRTLCriticalSection; 
    gIsRunning: Boolean; 
    gLogCounter: Integer; 

//before the threads starts 
InitializeCriticalSection(MyCriticalSection); 

//Now in your thread 
    EnterCriticalSection(MyCriticalSection); 
//Here you can make changes to your variables. 
    gIsRunning:=True; 
    inc(gLogCounter); 
//End of protected block 
LeaveCriticalSection(MyCriticalSection); 

Answer 3

只要有只有一個線程可以寫給他們，然後是的，他們是線程安全的。線程安全的真正問題是兩個線程試圖同時修改一個值，並且在這裏你不會有這個問題。

如果它們較大，比如記錄或數組，那麼您可能會遇到一個線程試圖寫入值，中途轉入，然後獲取上下文切換以及另一個線程讀取部分（因此損壞）數據的問題。但對於單個布爾值（1字節）和整數（4字節）值，編譯器可以自動對齊它們，使得CPU可以保證所有對它們的讀寫都是原子的，所以這不是問題。

Answer 4

簡單類型是「線程安全的」，只要它們可以從內存中讀取一次（或寫入一次寫入）即可。我不確定它是由CPU內存總線寬度還是它們的「整數」大小（32位與64位CPU）定義的。也許別人可以澄清那部分。

我知道閱讀的大小nowaday是至少32位。 （回到英特爾286天，一次只有8位）。

雖然有一點需要了解。儘管它一次可以讀取32位，但它不能在任何地址開始讀取。它需要是32位（或4字節）的倍數。所以，即使一個整數可以在2個後續讀取中讀取，如果它沒有對齊到32位。謝天謝地，編譯器會自動將幾乎所有的字段對齊到32位（甚至64位）。

雖然有一個例外，但是打包的記錄永遠不會對齊，因此即使是這樣的記錄中的整數也不會是線程安全的。

由於它們的大小，int64也不是線程安全的。同樣可以講述大多數浮動類型。 （除了我認爲的單數）。

現在，考慮到所有這些情況，您可以從多個線程實際編寫一個全局變量，但仍然是「線程安全的」。

例如，

var 
    LastGoodValueTested : Integer 

procedure TestValue(aiValue : Integer); 
begin 
    if ValueGood(aiValue) then 
    LastGoodValue := aiValue 
end; 

在這裏，你可以調用多個線程的常規測試值，你就不會腐敗的LastGoodValueTested變量。可能發生的情況是，寫入變量的值不會是最後一個值。 （如果線程上下文切換髮生在ValueGood（aiValue）和賦值之間）。所以，根據需要，它可能/可能不被接受。

現在，

var  
    gLogCounter: Integer = 0; 

procedure Log(S : string); 
begin 
    gLogCounter := gLogCounter + 1; 
end; 

在這裏，你可以真正腐敗櫃檯，因爲它不是一個一元操作。你首先閱讀變量。然後加1。然後你保存它。線程上下文切換可能發生在這些操作的中間。所以這是一個需要同步的情況。

在這種情況下，它可以被改寫爲

procedure Log(S : string); 
begin 
    InterlockedIncrement(gLogCounter); 
end; 

我認爲這是比使用臨界區稍快...但是，我不知道。