面试 ---- i++在两个线程中分别执行100次,最大值和最小值分别是多少?
i++只需要执行一条指令,并不能保证多个线程i++,操作同一个i变量,可以得到正确的结果。因为还有寄存器的因素,多个CPU对应多个寄存器。每次要先把i从内存中复制到寄存器,然后++,然后再把i复制到内存中,这需要至少步。从这个意义上讲,说i++是原子操作的并不对。
如此,假设两个线程的执行步骤如下:
1、线程A执行第一次i++,取出内存中i的值,值为0,存放到寄存器后执行加1,此时CPU1中的寄存器值为1,内存中为0;
注:对于多线程,线程共用一个内存,如果线程A再寄存器执行操作后而没有写入操作,则会切换到另外一个线程。
2、线程B执行第一次i++,取出内存中的i,值为0,存放到寄存器后执行加1,此时CPU2的寄存器中值为1,内存中为0;
3、线程A继续执行完成第99次i++,将其值放回内存,此时CPU1中的寄存器值为99,内存中为99;
注:线程A在此的每一步执行,都写回内存,直到完成第99次
4、线程B继续执行第一次i++,将其值放回内存,此时CPU1中的寄存器值为1,内存中为1;
注:由于线程B之前未写回内存,因此停留再第一次,而当前写回的时候,覆盖了原来的99,内存中的值变为1
5、线程A执行第100次i++,将内存中的值(现在是1)取回CPU1的寄存器!!,并执行加1,此时CPU1的寄存器中的值为2,内存中为1;
6、线程B执行完所有操作,并将其放回内存,此时CPU2的寄存器值为100,内存中为100;
注:B执行完100次i++,则CPU2寄存器值为100,写入内存,100覆盖了原来的1
7、线程A执行100次操作的最后一部分,将CPU1中的寄存器值放回内存(值为2,见第5步),内存中的值为2;
8、结束!!
注:最大值200的情况,就说两个线程在执行的时候均没有被中断,交替执行
所以,该题目便可以得出最终结果,最小值为2,最大值为200.