假设我有一个任务，可能会被另一个线程取消。这个任务在C语言函数中执行，另一个线程运行C++代码。我该怎么做？
简单示例：
C代码：
void do_task(atomic_bool const *cancelled);
C++：
std::atomic_bool cancelled;
…
do_task(&cancelled);
目前，我创建了一个名为atomics.h的文件，内容如下:
#ifdef __cplusplus
#include <atomic>
using std::atomic_bool;
#else
#include <stdatomic.h>
#endif
看起来它可以工作，但我没有看到任何保证。我想知道是否有更好（正确）的方法。
atomic_bool类型和在C++中的std::atomic<bool>类型（typedefed as std::atomic_bool）是两种不相关的类型。把std::atomic_bool传递给期望C的atomic_bool的函数是未定义的行为。它能工作的原因是这些类型的简单定义是兼容的，加上一点运气。atomic_bool的函数，那么必须使用这个类型。然而，在C ++中，<stdatomic.h>头文件不存在。您需要提供一种方法，让C++代码调用C代码以获取指向所需原子变量的指针，并隐藏该类型的方法。（可能声明一个包含原子布尔值的结构体，C++只知道该类型存在并且只知道指向它的指针。）#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void cancel_my_thread(void);
int is_my_thread_cancelled(void);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
然后，在一个.c文件中：
#include <stdatomic.h>
static atomic_bool cancelled = 0;
void cancel_my_thread(void) {
atomic_store_explicit(&cancelled, 1, memory_order_relaxed);
}
int is_my_thread_cancelled(void) {
return atomic_load_explicit(&cancelled, memory_order_relaxed);
}
这段C++代码需要包含头文件并调用cancel_my_thread函数。
另一个来源 c11中的多线程支持
我对你的代码的理解是（必须是）下一个
// c code
void _do_task();
void do_task(volatile bool *cancelled)
{
do {
_do_task();
} while (!*cancelled);
}
// c++ code
volatile bool g_cancelled;// can be modify by another thread
do_task(&cancelled);
void some_proc()
{
//...
g_cancelled = true;
}
cancelled声明为原子吗？我们在这里需要原子操作吗？我们执行Read-Modify-Write操作。比如说，如果我们需要将cancelled设置为true并检查它是否已经是true了，那么这可能是必要的，例如如果有几个线程都将cancelled设置为true，而首先完成此操作的线程需要释放一些资源。
if (!cancelled.exchange(true)) { free_resources(); }
类型的读或写操作需要是原子的。当然，在当前和所有可能的未来实现中，对于bool类型，这是真实的（尽管没有正式定义）。但即使如此也不重要。我们在这里只检查cancelled的两个值 - 0（false）和所有其他的。因此，即使在cancelled上进行的读写操作都不是原子的，当一个线程将非零值写入canceled之后，另一个线程迟早会从canceled中读取修改后的非零值。即使它将是另一个值，而不是第一个线程写入的相同值：例如如果cancelled = true翻译成mov cancelled, -1; mov cancelled, 1 - 两个硬件操作，不是原子操作 - 第二个线程可以从canceled中读取-1而不是最终的1（true），但如果我们只检查非零值-所有其他值都会中断循环- while（！*cancelled）如果我们在这里使用原子操作进行写/读cancelled - 在此处什么也不会改变 - 在一个线程原子写入它之后，另一个线程迟早会从中读取修改后的非零值-无论是原子操作还是不是 - 内存是公共的 - 如果一个线程对内存进行写入（原子或无）另一个线程迟早会查看此内存修改。
cancelled同步。因此，我们需要在canceled周围的两个线程之间设置同步点，并且其中的内存顺序不是memory_order_relaxed，例如下面的代码：//
void _do_task();
int result;
void do_task(atomic_bool *cancelled)
{
do {
_do_task();
} while (!g_cancelled.load(memory_order_acquire));
switch(result)
{
case 1:
//...
break;
}
}
void some_proc()
{
result = 1;
g_cancelled.store(true, memory_order_release);
}
所以我们不仅在这里将g_cancelled设置为true，而是在此之前
写入一些共享数据（result），并希望另一个线程在修改了g_cancelled的视图后，也会修改
共享数据（result）的视图。但我怀疑您实际上使用/需要这个
场景。
如果这3件事情都不需要-您不需要在这里使用原子操作。您真正需要的是-一个线程只需将cancelled写为true，另一个线程始终读取cancelled的值（而不是执行一次并缓存结果）。通常在大多数代码的情况下，这将自动完成，但为了确切，您需要将取消声明为volatile
然而，如果由于某种原因您确实需要原子操作（atomic_bool），因为您在这里跨越语言的边界，您需要了解两种语言中atomic_bool的具体实现，并且它们是否相同（类型声明、操作（加载、存储等））。事实上，atomic_bool对于c和c++是相同的。
或者（更好的方式）不要使用可见性和共享类型atomic_bool，而是使用接口函数，例如
bool is_canceled(void* cancelled);
这样代码可以是下面这样的：
// c code
void _do_task();
bool is_canceled(void* cancelled);
void do_task(void *cancelled)
{
do {
_do_task();
} while (!is_canceled(cancelled));
}
// c++ code
atomic_bool g_cancelled;// can be modify by another thread
bool is_canceled(void* cancelled)
{
return *reinterpret_cast<atomic_bool*>(cancelled);
}
void some_proc()
{
//...
g_cancelled = true;
}
do_task(&g_cancelled);
但我再次怀疑，在您的任务中，您需要atomic_bool的语义。您需要volatile bool
操作的原子性是由硬件而非软件引起的（好吧，在C++中也有“原子”变量，但这些仅在名称上是原子的，实际上是通过互斥锁和锁来实现的）。因此，基本上，C++原子和C原子做的事情是完全相同的。因此，只要类型兼容，就不会出现问题。并且C++11和C11原子类被设计为兼容。
显然，人们不理解原子操作和锁的工作原理，并需要进一步解释。请查看当前的内存模型以获取更多信息。
1）我们将从基础知识开始。什么是原子操作？为什么需要使用它？内存是如何工作的？
内存模型：将处理器视为几个独立的核心，每个核心都有自己的内存（缓存L1、L2和L3；实际上，L3缓存是共用的，但并不重要）。
为什么需要原子操作？
如果不使用原子操作，则每个处理器可能都有自己的变量“x”的版本，并且通常不会同步。无法确定它们何时会与RAM/L3缓存执行同步。
使用原子操作时，使用这样的内存操作，以确保与RAM/L3缓存（或所需的任何内容）同步——确保不同的核心可以访问相同的变量，并且不会具有各种不同的版本。
无论您使用C、C++还是其他语言-只要确保内存同步（读取、写入和修改），就不会出现任何问题。
2）好的，那么锁和互斥锁呢？
Mutexes通常与操作系统一起使用，并有队列，以确定下一个要执行的线程。相比原子操作，它们强制执行更严格的内存同步。通过原子操作，可以仅同步变量本身或更多，具体取决于请求/调用哪个功能。
3）假设我有atomic_bool，在不同语言（C/C++11）中是否可以互换使用？
通常，布尔值可以通过内存操作进行同步（从他们的角度来看，您只需同步单个字节的内存）。如果编译器知道硬件可以执行这种操作，那么只要使用标准，它们肯定会使用它们。
逻辑原子（任何T类型为错误大小/对齐的std::atomic ）通过锁进行同步。在这种情况下，不太可能不同的语言可以交替使用它们-如果它们对这些锁使用不同的使用方法，或者由于某种原因一个决定使用锁，而另一个则得出结论它可以使用原子硬件内存同步......那么就会出现问题。
如果您在任何支持C/C ++的现代计算机上使用atomic_bool，则无疑可以在没有锁的情况下同步。
cancelled使用的典型场景中 - 不需要同步。我会在自己的回答中更详细地描述这一点。看起来你在使用“同步”这个词时并不理解它的含义，以及何时需要使用它，何时不需要。 - RbMmvolatile来防止该问题，并且这里的未定义行为是什么- 您可以展示具体的例子并解释如果我们在一个线程中使用循环do {.. } while (!cancelled);，并在另一个线程中使用cancelled = true会导致什么具体的未定义。我甚至在抽象语言层面上都看不到任何问题。关于原子性- 我想说的是，即使我们只使用值的两个状态- 0和非0，也不需要原子性。您能否用具体的例子展示 UB 或类似问题？ - RbMm