「volatile」は C 11 のマルチスレッドの世界にまだ関係していますか?

C 11 の揮発性: 非推奨か適応?

C 11 標準では、シングルスレッドからマルチスレッドへの移行スレッド マシン モデルでは次のような疑問が生じます: C 98/03 での最適化された読み取りの一般的な例は、C 11 でも依然として問題になりますか?

シングルスレッドとマルチスレッドの考慮事項

C 98/03 メモリ モデルはシングル スレッド環境を想定しており、変数への同時アクセスの可能性は無視されています。したがって、コード例に見られるように、コンパイラは「static int x;」とラベル付けされた変数からの読み取りを最適化することができます。

ただし、C 11 ではマルチスレッド メモリ モデルが導入されており、変数への同時アクセスの可能性が認められています。 。ただし、このモデルは、最適化された読み取り動作を明示的に考慮したり防止したりしません。

Volatile: 範囲の定義

Volatile は、C 98 で追加されたキーワードです。ハードウェアメモリアクセスの最適化。これは、変数が外部で変更される可能性があり、最適化を解除すべきではないことをコンパイラに指示します。

C 11 のマルチスレッド モデルのコンテキストでは、volatile はスレッド動作に直接影響しません。これは、変数からのメモリ読み取りが最適化されていないことを保証するだけです。ただし、これは別のスレッドからの目に見える変更を保証するものではありません。

メモリの整合性と原子性

C 11 のメモリ モデルは、スレッド動作ではなくメモリの整合性に焦点を当てています。変数 (std::atomics とミューテックスを除く) への非アトミック アクセスでは、未定義の動作が発生します。 volatile であっても、別のスレッドが適切な同期を行わずに変数を変更すると、未定義の動作が発生します。

同期とメモリ バリア

マルチスレッド通信用に、C 11 は特定の言語構造を提供します。それは記憶の壁を引き起こします。これらの障壁により、異なるコア間でデータの同期が強制され、スレッド間でのデータ書き込みの可視性が保証されます。 Volatile はこの機能を提供しません。

結論

C 11 では、非アトミック アクセスに対して最適化された読み取りの問題が引き続き発生します。スレッドに関する考慮事項は依然として重要であり、ミューテックスまたは std::atomics を使用した適切な同期メカニズムにより、定義された動作が保証されます。 volatile はメモリ読み取りの最適化を妨げる可能性がありますが、スレッドの問題に対処したり、スレッド間での目に見えるデータ変更を保証したりするものではありません。

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