本文介绍多线程环境下并行编程的基础设施。主要包括：
volatile
__thread
Memory Barrier
__sync_synchronize
volatile
编译器有时候为了优化性能，会将一些变量的值缓存到寄存器中，因此如果编译器发现该变量的值没有改变的话，将从寄存器里读出该值，这样可以避免内存访问。
但是这种做法有时候会有问题。如果该变量确实（以某种很难检测的方式）被修改呢？那岂不是读到错的值？是的。在多线程情况下，问题更为突出：当某个线程对一个内存单元进行修改后，其他线程如果从寄存器里读取该变量可能读到老值，未更新的值，错误的值，不新鲜的值。
如何防止这样错误的“优化”？方法就是给变量加上volatile修饰。
volatile int i=10;//用volatile修饰变量i ......//something happened int b = i;//强制从内存中读取实时的i的值
OK，毕竟volatile不是完美的，它也在某种程度上限制了优化。有时候是不是有这样的需求：我要你立即实时读取数据的时候，你就访问内存，别优化；否则，你该优化还是优化你的。能做到吗？
不加volatile修饰，那么就做不到前面一点。加了volatile，后面这一方面就无从谈起，怎么办？伤脑筋。
其实我们可以这样：
int i = 2; //变量i还是不用加volatile修饰 #define ACCESS_ONCE(x) (* (volatile typeof(x) *) &(x))
需要实时读取i的值时候，就调用ACCESS_ONCE(i)，否则直接使用i即可。
这个技巧，我是从《Is parallel programming hard？》上学到的。
听起来都很好？然而险象环生：volatile常被误用，很多人往往不知道或者忽略它的两个特点：在C/C++语言里，volatile不保证原子性；使用volatile不应该对它有任何Memory Barrier的期待。
第一点比较好理解，对于第二点，我们来看一个很经典的例子：
volatile int is_ready = 0;
char message[123];
void thread_A
{
while(is_ready == 0)
{
}
//use message;
}
void thread_B
{
strcpy(message,"everything seems ok");
is_ready = 1;
}线程B中，虽然is_ready有volatile修饰，但是这里的volatile不提供任何Memory Barrier，因此12行和13行可能被乱序执行，is_ready = 1被执行，而message还未被正确设置，导致线程A读到错误的值。
这意味着，在多线程中使用volatile需要非常谨慎、小心。
__thread
__thread是gcc内置的用于多线程编程的基础设施。用__thread修饰的变量，每个线程都拥有一份实体，相互独立，互不干扰。举个例子：
#include
#include
#include
using namespace std;
__thread int i = 1;
void* thread1(void* arg);
void* thread2(void* arg);
int main()
{
pthread_t pthread1;
pthread_t pthread2;
pthread_create(&pthread1, NULL, thread1, NULL);
pthread_create(&pthread2, NULL, thread2, NULL);
pthread_join(pthread1, NULL);
pthread_join(pthread2, NULL);
return 0;
}
void* thread1(void* arg)
{
coutiendl;//输出 2
return NULL;
}
void* thread2(void* arg)
{
sleep(1); //等待thread1完成更新
coutiendl;//输出 2，而不是3
return NULL;
}需要注意的是：
1、数据调用该功能使界面与程序分离实施变得更加容易，美工无需任何编程基础即可完成数据调用操作。2、交互设计该功能可以方便的为栏目提供个性化性息功能及交互功能，为产品栏目添加产品颜色尺寸等属性或简单的留言和订单功能无需另外开发模块。3、静态生成触发式静态生成。4、友好URL设置网页路径变得更加友好5、多语言设计1)UTF8国际编码; 2)理论上可以承担一个任意多语言的网站版本。6、缓存机制减轻服务器
1，__thread可以修饰全局变量、函数的静态变量，但是无法修饰函数的局部变量。
2，被__thread修饰的变量只能在编译期初始化，且只能通过常量表达式来初始化。
Memory Barrier
为了优化，现代编译器和CPU可能会乱序执行指令。例如：
int a = 1; int b = 2; a = b + 3; b = 10;
CPU乱序执行后，第4行语句和第5行语句的执行顺序可能变为先b=10然后再a=b+3
有些人可能会说，那结果不就不对了吗？b为10，a为13？可是正确结果应该是a为5啊。
哦，这里说的是语句的执行，对应的汇编指令不是简单的mov b,10和mov b,a+3。
生成的汇编代码可能是：
movl b(%rip), %eax ; 将b的值暂存入%eax movl $10, b(%rip) ; b = 10 addl $3, %eax ; %eax加3 movl %eax, a(%rip) ; 将%eax也就是b+3的值写入a,即 a = b + 3
这并不奇怪，为了优化性能，有时候确实可以这么做。但是在多线程并行编程中，有时候乱序就会出问题。
一个最典型的例子是用锁保护临界区。如果临界区的代码被拉到加锁前或者释放锁之后执行，那么将导致不明确的结果，往往让人不开心的结果。
还有，比如随意将读数据和写数据乱序，那么本来是先读后写，变成先写后读就导致后面读到了脏的数据。因此，Memory Barrier就是用来防止乱序执行的。具体说来，Memory Barrier包括三种：
1，acquire barrier。acquire barrier之后的指令不能也不会被拉到该acquire barrier之前执行。
2，release barrier。release barrier之前的指令不能也不会被拉到该release barrier之后执行。
3，full barrier。以上两种的合集。
所以，很容易知道，加锁，也就是lock对应acquire barrier；释放锁，也就是unlock对应release barrier。哦，那么full barrier呢？
__sync_synchronize
__sync_synchronize就是一种full barrier。
以上就是Linux 环境多线程编程基础设施的内容，更多相关内容请关注PHP中文网（www.php.cn）！
