【读书笔记】关于++i是否线程安全的分析？

（之前春招的笔试题中，看到过很多次++i、原子操作的题，这篇博客就做一个分析。）

什么是原子操作？即单指令的操作，单指令操作是不可打断的。

再回顾i++和++i：

i++和++i都是i=i+1的意思，但是过程有些许区别：

i++：先赋值再自加。（例如：i=1；a=1+i++；结果为a=1+1=2，语句执行完后i再进行自加为2）

++i：先自加再赋值。（例如：i=1；a=1+++i；结果为a=1+（1+1）=3，i先自加为2再进行运算）

但是在单独使用时没有区别：如for(int i=0;i<10;i++）{ }和for(int i=0;i<10;++i) { }没有区别。
 

再说线程安全：

++i和i++都不是线程安全的，都不是原子操作，因为

1.i++分为三个阶段：

内存到寄存器
寄存器自增
写回内存
这三个阶段中间都可以被中断分离开.

2.++i首先要看编译器是怎么编译的，

某些编译器比如VC在非优化版本中会编译为以下汇编代码：

__asm
{
        moveax,  dword ptr[i]
        inc eax
        mov dwordptr[i], eax
}
这种情况下，必定不是原子操作，不加锁互斥是不行的。
假设加了优化参数，那么是否一定会编译为“inc dword ptr[i]”呢？答案是否定的，这要看编译器心情，如果++i的结果还要被使用的话，那么一定不会被编译为“inc dword ptr[i]”的形式。
那么假设如果编译成了“inc dword ptr[i]”，这是原子操作，是否就不需要加锁了呢？如果在单核机器上，不加锁不会有问题，但到了多核机器上，这个不加锁同样会带来严重后果，两个CPU可以同时执行inc指令，但是两个执行以后，却可能出现只自加了一次。
真正可以确保不“额外”加锁的汇编指令是“lock inc dword ptr[i]”，lock前缀可以暂时锁住总线，这时候其他CPU是无法访问相应数据的。但是目前没有任何一个编译器会将++int编译为这种形式。

 

再看一张汇编代码分析：
 

 

关于i++和++i的汇编指令区别，可参考以下博客：https://blog.csdn.net/bjbz_cxy/article/details/80226054