Was sind die Unterschiede zwischen Speicherordnungsoptionen bei der Multithread-Programmierung?

Die Unterschiede zwischen der Speicherordnung verstehen

Bei der Multithread-Programmierung werden atomare Operationen verwendet, um sicherzustellen, dass auf Daten zugegriffen und diese geändert werden kontrolliert und konsequent vorgehen. Die spezifische Reihenfolge der Speicheroperationen kann jedoch erhebliche Auswirkungen auf das Verhalten des Programms haben. Die Aufzählung „memory_order“ bietet verschiedene Sortieroptionen mit jeweils eigenen Merkmalen und Auswirkungen.

memory_order_relaxed

Dieser Modus bietet minimale Synchronisierung und ermöglicht es dem Compiler und der Hardware, den Speicherzugriff zu optimieren und ändern Sie die Reihenfolge der Operationen. Es ist am wenigsten restriktiv und bietet keine Garantien für die Reihenfolge, die über die einzelne atomare Operation selbst hinausgeht.

memory_order_consume

Im Gegensatz zum falschen Verständnis in der Frage ist „memory_order_consume“ dies effektiv eine entspanntere Version von memory_order_acquire. Es legt einen Synchronisationspunkt zum Lesen der atomaren Variablen fest, garantiert jedoch nicht die Reihenfolge der davor geschriebenen entspannten Variablen. Wenn jedoch ein Thread die Variable Das Lesen der atomaren Variablen wird synchronisiert und alle zuvor erfolgten entspannten Schreibvorgänge werden ebenfalls synchronisiert. Dies bedeutet nicht unbedingt, dass alle atomaren Variablen in allen Threads synchronisiert sind.

memory_order_release

memory_order_release verschiebt den atomaren Speicher an andere Threads, jedoch nur, wenn diese die Variable lesen mit „memory_order_consume“ oder „memory_order_acquire“. Es kann nicht garantiert werden, dass andere Threads die Änderung sofort sehen.

memory_order_acq_rel

Dieser Modus kombiniert „memory_order_acquire“ und „memory_order_release“. Es stellt sicher, dass ein Lesevorgang nicht mit einem alten Wert durchgeführt wird und dass Schreibvorgänge der Reihe nach freigegeben werden.

memory_order_seq_cst

memory_order_seq_cst ist der restriktivste Modus, der sequentielle Konsistenz erzwingt. Es garantiert, dass alle atomaren Operationen in der Reihenfolge angezeigt werden, in der sie ausgeführt werden, sowohl innerhalb eines einzelnen Threads als auch threadübergreifend. Außerdem wird dadurch erzwungen, dass Aktualisierungen in anderen Threads sichtbar sind, selbst wenn diese Aktualisierungen mit „memory_order_relaxed“ vorgenommen wurden.

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