컴파일러가 연속 중복 `std::atomic` 쓰기를 최적화하지 않는 이유는 무엇입니까?

컴파일러가 연속 중복 std::atomic 쓰기를 병합하지 않는 이유

질문:

왜 컴파일러는 동일한 값의 연속 쓰기를 단일 원자로 병합 변수?

답변:

C 11/C 14 표준에서는 여러 저장소를 단일 저장소로 접는 것을 허용하지만 컴파일러는 다음과 같은 이유로 이러한 최적화를 구현하지 않습니다.

구현 품질 고민

1. 진행률 표시줄 문제:

루프 스토어를 가라앉히고 접으면 진행률이 점진적으로 표시되지 않고 마지막에 100%로 점프할 때까지 진행률 표시줄이 0에서 멈춰 있는 것처럼 나타날 수 있습니다.

2. 최소 놀라움의 원칙:

프로그래머는 각 원자 저장소 문이 최적화되지 않고 별도의 메모리 작업을 갖기를 기대합니다. 이렇게 하면 예상치 못한 동작을 방지할 수 있습니다.

3. 제한된 사용 사례:

불필요한 shared_ptr 참조 카운트 작업을 줄이는 등 이 최적화가 도움이 되는 시나리오는 드물다고 컴파일러는 판단했습니다.

표준에 의해 부과된 제한 사항

1. As-If 규칙:

as-if 규칙을 사용하면 소스 코드에 다르게 명시되어 있더라도 컴파일러가 메모리 작업 순서를 결정할 수 있습니다. 이를 통해 프로그램의 동작을 변경할 수 있는 내부 최적화가 가능합니다.

향후 개발

1. API 확장:

최적화 동작에 대한 제어를 제공하고 적절한 경우 컴파일러가 최적화할 수 있도록 std::atomic API를 확장하기 위해 C 작업 그룹 내에서 논의가 진행 중입니다.

2. 휘발성 원자 변수:

휘발성 원자 사용 휘발성 객체에 대한 액세스가 코드에서 제거될 수 없으므로 변수에 대한 저장이 최적화될 수 없도록 합니다. 그러나 이 접근 방식에는 제공된 답변에서 설명한 것처럼 자체적인 한계가 있습니다.

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