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I container della Standard Template Library non sono thread-safe per scritture concorrenti: due o più thread che leggono e modificano la stessa istanza senza mutex o atomici generano corruzione di memoria.
Un normale 'std::mutex' non tiene traccia dell'identità del thread proprietario; se una funzione acquisisce il lock e poi invoca una funzione interna che tenta di acquisire lo stesso mutex, si verifica un blocco permanente (deadlock).
Quando due thread modificano frequentemente variabili atomiche distinte ma collocate vicine nella stessa riga di cache della CPU (64 byte), i core invalidano continuamente la cache reciproca; si risolve allineando con 'alignas(std::hardware_destructive_interference_size)'.
'std::memory_order_relaxed' garantisce solo l'atomicità della singola variabile ma non impone alcun ordine di sincronizzazione (happens-before) sulle scritture circostanti; per sincronizzare flag di stato con dati protetti è necessario usare 'memory_order_release' e 'memory_order_acquire'.
Se il thread produttore invoca 'cv.notify_one()' prima che il thread consumatore abbia acquisito il lock e chiamato 'cv.wait()', la notifica va perduta e il consumatore rimane bloccato per sempre se privo di un flag booleano di stato protetto da mutex.
Nelle implementazioni POSIX e Windows le condition variable possono svegliarsi anche in assenza di chiamate 'notify_one/all'; invocare 'cv.wait(lock)' senza passare un predicato booleano ('cv.wait(lock, []{ return pronto; })') genera race condition logiche.
Implementare uno spinlock con 'while (flag.test_and_set()) {}' consuma il 100% di un core della CPU; in C++20 si risolve usando 'flag.wait()' e 'flag.notify_one()' per sospendere il thread sul kernel fino al cambio di stato.
Quando decine di thread acquisiscono continuamente il lock condiviso ('std::shared_lock'), il thread che tenta di acquisire l'accesso esclusivo per scrivere ('std::unique_lock') può rimanere bloccato indefinitamente se l'implementazione del mutex privilegia i lettori.