Le modèle multithread de C 11 résout-il les problèmes d'optimisation avec des variables volatiles ?

Volatile en C 11

La norme C 11 a introduit un modèle de machine multithread, ce qui soulève des questions sur son impact sur l'optimisation des variables. Plus précisément, l'exemple classique de lectures optimisées à partir de variables statiques (par exemple, static int x; void func() { x = 0; while (x == 0) {} }) est remis en question.

Le modèle multithread élimine-t-il les problèmes d'optimisation ?

Contrairement aux attentes, le modèle de mémoire C 11 ne garantit pas la solution à ce problème. Bien que le modèle multithread reconnaisse la possibilité de changements de variables, il ne suppose pas d'opérations atomiques ni ne prend en compte le comportement des threads.

Le rôle de Volatile

Volatile ne traite pas comportement de thread ; au contraire, cela empêche l’optimisation de la lecture de la mémoire. Cependant, cela ne garantit pas l’exactitude du multithread. Les caches CPU et la synchronisation de l'accès à la mémoire nécessitent des barrières de mémoire, ce que volatile ne fournit pas.

Comportement non défini dans l'accès multithread

Sans mécanismes de synchronisation appropriés (par exemple, mutex, variables atomiques), l'accès à la mémoire non atomique (comme dans l'exemple de code) produit un comportement non défini en C 11. Les deux threads doivent coopérer pour garantir l'intégrité de la mémoire.

Synchronisation et intégrité de la mémoire

Le modèle de mémoire C 11 définit des opérations spécifiques qui déclenchent la visibilité des écritures dans un thread vers d'autres threads. La synchronisation via le verrouillage ou l'ordre garantit l'intégrité de la mémoire.

Exemple d'analyse

Dans l'exemple fourni, il n'y a pas de synchronisation ou d'ordre de dépendance, ce qui conduit à une course aux données et à un comportement indéfini .

Conclusion

Le modèle multithread de C 11 n'élimine pas le besoin d'opérations atomiques ou de synchronisation pour l'exactitude multithread. La volatilité à elle seule ne garantit pas la sécurité multithread ; cela empêche simplement l'optimisation de la lecture de la mémoire. Une bonne utilisation des mécanismes de synchronisation reste essentielle pour des applications multithread fiables.

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