컴파일러 최적화 시 다중 스레드 프로그램이 정지되는 이유는 무엇입니까?

멀티스레딩 프로그램이 최적화 모드에서 멈추는 이유는 무엇입니까?

이 문서에서는 멀티스레딩 프로그램에서 일반적으로 발생하는 문제, 즉 프로그램이 최적화 모드(- O1, -O2, -O3)이지만 최적화되지 않은 모드에서는 정상적으로 작동합니다. (-O0).

C로 작성된 다음 다중 스레드 프로그램을 고려하십시오.

static bool finished = false;

int func() {
    size_t i = 0;
    while (!finished)
        ++i;
    return i;
}

int main() {
    auto result = std::async(std::launch::async, func);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    finished = true;
    std::cout << "result =" << result.get();
    std::cout << "\nmain thread>

이 프로그램을 디버그 모드(최적화되지 않음)에서 실행하거나 GCC의 -O0 플래그를 사용하여 실행할 때 일반적으로 다음과 같이 동작합니다. 예상하고 1초 후에 결과를 인쇄합니다. 그러나 릴리스 모드나 더 높은 최적화 수준(-O1, -O2, -O3)으로 컴파일하면 프로그램이 멈추고 아무것도 인쇄하지 않습니다.

문제는 공유 변수가 done에 있습니다. 비원자적이고 보호되지 않습니다. 최적화 컴파일러는 메모리 액세스 명령을 다시 정렬하여 여러 스레드가 이 변수에 동시에 액세스하게 하여 정의되지 않은 동작을 발생시킵니다. 이 문제를 해결하려면 done에 대한 원자 변수를 사용해야 합니다.

수정된 코드는 다음과 같습니다.

#include <iostream>
#include <future>
#include <atomic>

static std::atomic<bool> finished = false;

int func() {
    size_t i = 0;
    while (!finished)
        ++i;
    return i;
}

int main() {
    auto result = std::async(std::launch::async, func);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    finished = true;
    std::cout << "result =" << result.get();
    std::cout << "\nmain thread>

이 수정을 통해 프로그램은 최적화 모드에서도 올바르게 작동합니다. 이는 데이터 경합과 정의되지 않은 동작을 방지하기 위해 멀티스레드 프로그램에서 원자 변수를 사용하는 것의 중요성을 보여줍니다.

위 내용은 컴파일러 최적화 시 다중 스레드 프로그램이 정지되는 이유는 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!