UB or not UB, concurrently operating on static memory in Rust

Question Body:

I have a piece of Rust code where two threads access and modify the same static usize using raw mutable pointers. The operations performed on the value are bitwise and non-atomic, but the logic ensures only one thread writes to the memory location at a time, based on a conditional check.

Here’s the code:

use std::time::Duration;

#[derive(Clone, Copy)]
struct StaticNumber(*mut usize);
unsafe impl Send for StaticNumber {}

fn main() {
    let number = StaticNumber(Box::leak(Box::new(usize::MAX)) as *mut usize);

    let t1 = std::thread::spawn(move || thread1(number));
    let t2 = std::thread::spawn(move || thread2(number));

    let _ = t1.join();
    let _ = t2.join();
}

fn thread1(number: StaticNumber) {
    loop {
        if unsafe { *number.0 } & 1 == 0 {
            unsafe { *number.0 |= 1 };
        } else {
            std::thread::sleep(Duration::from_millis(1));
        }
    }
}

fn thread2(number: StaticNumber) {
    loop {
        if unsafe { *number.0 } & 1 == 1 {
            unsafe { *number.0 &= usize::MAX << 1 };
        } else {
            std::thread::sleep(Duration::from_millis(1));
        }
    }
}

The core idea is as follows:

  • Each thread reads the least significant bit (LSB) of the usize value.
  • Based on the LSB, one thread sets it to 1, while the other resets it to 0.
  • The application logic ensures that the state read by each thread is eventually consistent, as both threads check the LSB before attempting to modify the value.

However, the code uses raw pointers to access the same memory concurrently, which is often said to lead to undefined behavior (UB) in Rust due to potential issues like:

  • Non-atomicity of operations (read-modify-write could interleave unpredictably).
  • Compiler and CPU optimizations (e.g., instruction reordering, stale cache reads).
  • Violations of Rust’s aliasing rules for mutable references.

The Question:

Given the logic and the context:

  1. Is this actually undefined behavior according to Rust’s memory model?
  2. Does the presence of non-atomic bitwise operations introduce risks such as memory corruption, crashes, or other undesirable behavior despite the conditional checks in place?
  3. Could compiler or CPU optimizations (e.g., reordering, stale reads, speculative execution) cause this logic to break, even if the program seemingly guarantees mutual exclusivity in updates?

While I understand that using atomics would be the correct way to handle this scenario, I am curious if this specific code, with its eventual consistency model, is truly UB in the technical sense. Would love an explanation based on Rust’s aliasing rules, compiler optimizations, and the underlying hardware behavior.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật