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多线程执行顺序问题-号称腾讯(理想汽车面试题)

借鉴

今天在头条上看到一道据说是腾讯的笔试题,闲来无事,准备验证一下!

理想汽车面试出的题,怎么现在这么卷了,理想汽车面试题出现了腾讯面试题,莫非买的一个题库?只能说我太菜了

题目如下:

有一个变量int a=0;两个线程同时进行+1操作,每个线程加100次,不加锁,最后a的值是()?

根据我的理解答案不唯一,最大是两百,最小是2吧。直接上代码:

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class MyThread implements Runnable {
    static volatile long i = 0;

    public void run() {
        for (int m = 0; m < 100; m++) {
            i++;
        }
    }
};

public class RunnableTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread mt = new MyThread();

        Thread t1 = new Thread(mt);
        Thread t2 = new Thread(mt);
        t1.start();
        t2.start();
        Thread.sleep(500);
        System.out.println(MyThread.i);
    }
}
//结果一脸懵逼,每次都是两百,我都开始有点怀疑人生了。考虑之后发现可能是100太小了,样本空间不够(伪学霸),吧100改成10000,奇迹出现了果然大部分时候i的值小于20000.具体解释一下原因(复制过来的哈哈):

i++不是原子(就是只由一条指令构成的)操作,也就是说,它不是单独一条指令,而是3条指令:

1、从内存中把i的值取出来放到CPU的寄存器中

2、CPU寄存器的值+1

3、把CPU寄存器的值写回内存

假设两个线程的执行步骤如下:

  1. 线程A执行第一次i++,取出内存中的i,值为0,存放到寄存器后执行加1,此时CPU1的寄存器中值为1,内存中为0;

  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++,并把值放回内存,此时CPU1中寄存器的值为99,内存中为99;

  4. 线程B继续执行第一次i++,将其值放回内存,此时CPU2中的寄存器值为1,内存中为1;

  5. 线程A执行第100次i++,将内存中的值取回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;

  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,内存中值为2;

一共有三个线程 t1、t2、main由于指令重排,谁先执行不一定,默认是父线程优先,故无论怎么改都是0

个人思考

这里有个人测试代码

当加上sleep,让两个子线程先执行,就能得到正确结果

当循环次数增加时,会发现结果并不是循环次数的两倍,单核一倍到两倍;多核2到两倍