Warum „memory_order_seq_cst' verwenden, um ein Stopp-Flag zu setzen, wenn es mit „memory_order_relaxed' überprüft wird?

Warum das Stop-Flag mit „memory_order_seq_cst“ setzen, wenn Sie es mit „memory_order_relaxed“ überprüfen?

Beim Einrichten von Multithread-Anwendungen ist es wichtig, die Speicherreihenfolge beim Zugriff auf gemeinsam genutzte Speicher zu berücksichtigen Daten. In Situationen, in denen Sie ein Stoppflag haben, das mehrere Arbeitsthreads überprüfen, um zu bestimmen, wann die Arbeit aufhören soll, fragen Sie sich möglicherweise, warum es empfohlen wird, beim Setzen des Stoppflags „memory_order_seq_cst“ zu verwenden, obwohl die Arbeitsthreads es mit „memory_order_relaxed“ überprüfen.

Speicherreihenfolge verstehen

memory_order_seq_cst (sequenziell konsistent) ist die stärkste Speicherreihenfolge und stellt sicher, dass Vorgänge in der Programmreihenfolge angezeigt werden und für alle Threads sofort sichtbar sind. „memory_order_relaxed“ hingegen ist die schwächste Speicherreihenfolge, die es Threads ermöglicht, Vorgänge in einer anderen Reihenfolge zu sehen, als sie ausgeführt wurden.

Begründung für die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ als Stoppflag

Obwohl es den Anschein haben mag Da die Verwendung von „memory_order_relaxed“ sowohl zum Setzen als auch zum Überprüfen des Stopp-Flags ausreichen würde, gibt es einige Gründe, warum die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ zum Setzen des Stopp-Flags empfohlen wird:

1. Sichtbarkeit: Durch die Verwendung von „memory_order_seq_cst“ wird sichergestellt, dass der Speichervorgang zum Setzen des Stoppflags für alle Threads sichtbar wird, sobald er ausgeführt wird. Dies bedeutet, dass jeder Thread, der das Flag überprüft, sofort den aktualisierten Wert sieht, wodurch das Risiko beseitigt wird, dass ein Arbeitsthread weiter ausgeführt wird, nachdem das Stopp-Flag gesetzt wurde.

2. Kohärenz: Memory_order_seq_cst garantiert, dass alle Threads den gleichen Wert für das Stopp-Flag sehen. Dies verhindert inkonsistentes Verhalten oder Datenwettlaufbedingungen, die auftreten könnten, wenn verschiedene Threads unterschiedliche Versionen des Flags sehen würden.

Auswirkungen auf die Latenz

Es ist erwähnenswert, dass die Verwendung keinen signifikanten Latenzvorteil mit sich bringt memory_order_seq_cst. Der ISO-C-Standard ermöglicht es Implementierungen, atomare Operationen mit unterschiedlichen Latenzen abhängig von der Speicherreihenfolge zu implementieren, aber auf moderner Hardware ist der Unterschied normalerweise vernachlässigbar.

Fazit

Während „memory_order_relaxed“ zur Überprüfung verwendet werden kann Wenn Sie das Stopp-Flag verwenden, wird im Allgemeinen empfohlen, das Stopp-Flag mit „memory_order_seq_cst“ zu setzen. Dadurch wird die sofortige Sichtbarkeit und Kohärenz des gemeinsamen Stopp-Flags gewährleistet, das Risiko von Race-Conditions minimiert und ein konsistentes Verhalten über alle Worker-Threads hinweg gewährleistet.

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