赋值运算符“=”是原子的吗？

我正在使用全局变量实现线程间通信。

//global var
volatile bool is_true = true;

//thread 1
void thread_1()
{
    while(1){
        int rint = rand() % 10;
        if(is_true) {
            cout << "thread_1: "<< rint <<endl;  //thread_1 prints some stuff
            if(rint == 3)
                is_true = false;  //here, tells thread_2 to start printing stuff
        }
    }
}

//thread 2
void thread_2()
{
    while(1){
        int rint = rand() % 10;
        if(! is_true) {  //if is_true == false
            cout << "thread_1: "<< rint <<endl;  //thread_2 prints some stuff
            if(rint == 7)  //7
                is_true = true;  //here, tells thread_1 to start printing stuff
        }
    }
}

int main()
{
    HANDLE t1 = CreateThread(0,0, thread_1, 0,0,0);
    HANDLE t2 = CreateThread(0,0, thread_2, 0,0,0);
    Sleep(9999999);
    return 0;
}

Question

在上面的代码中，我使用了全局变量volatile bool is_true在 thread_1 和 thread_2 之间切换打印。

我想知道这里使用赋值操作是否线程安全?

不保证此代码在 Win32 上是线程安全的，因为 Win32 仅保证正确对齐的 4 字节和指针大小的值的原子性。bool不保证是这些类型之一。 （它通常是 1 字节类型。）

对于那些需要一个实际例子来说明这可能会失败的人：

假设bool是1字节类型。还假设您的is_true变量恰好与另一个变量相邻存储bool变量（我们称之为other_bool)，这样它们就共享同一个 4 字节行。为了具体起见，我们可以这么说is_true位于地址 0x1000 处并且other_bool位于地址 0x1001。假设两个值最初都是false，并且一个线程决定更新is_true同时另一个线程尝试更新other_bool。可能会发生以下操作顺序：

• 线程1准备设置is_true to true通过加载包含的 4 字节值is_true and other_bool。线程 1 读取 0x00000000。
• 线程2准备设置other_bool to true通过加载包含的 4 字节值is_true and other_bool。线程 2 读取 0x00000000。
• 线程1更新4字节值中对应的字节is_true，产生 0x00000001。
• 线程2更新4字节值中对应的字节other_bool，产生 0x00000100。
• 线程 1 将更新后的值存储到内存中。is_true is now true and other_bool is now false.
• 线程 2 将更新后的值存储到内存中。is_true is now false and other_bool is now true.

观察到在这个序列的最后，更新为is_true丢失了，因为它被线程 2 覆盖，线程 2 捕获了旧值is_true.

碰巧 x86 对此类错误非常宽容，因为它支持字节粒度更新并且具有非常严格的内存模型。其他 Win32 处理器则没有那么宽容。例如，RISC 芯片通常不支持字节粒度更新，即使支持，它们的内存模型通常也非常弱。