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C 11 的多執行緒模型是否解決了易失變數的最佳化問題?

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2024-10-26 14:07:03362瀏覽

Does C  11's Multi-Threaded Model Solve Optimization Issues with Volatile Variables?

C 11 中的易失性

C 11 標準引入了多線程機器模型,引發了對其對變量優化影響的質疑。具體來說,最佳化輸出讀取靜態變數的經典範例(例如 static int x; void func() { x = 0; while (x == 0) {} })受到質疑。

多執行緒模型是否消除了最佳化問題?

與預期相反,C 11 記憶體模型並不能保證解決這個問題。雖然多線程模型認識到變數更改的可能性,但它不假設原子操作或考慮線程行為。

Volatile 的作用

Volatile 不解決執行緒行為;相反,它會阻止記憶體讀取最佳化。然而,這並不能保證多執行緒的正確性。 CPU 快取和記憶體存取同步需要記憶體屏障,而 volatile 不提供。

多執行緒存取中的未定義行為

沒有適當的同步機制(例如互斥體、原子變數),非原子記憶體存取(例如範例程式碼中)會在C 11 中產生未定義的行為。兩個線程必須合作以確保記憶體完整性。

同步和記憶體完整性

C 11 記憶體模型定義了觸發一個執行緒中的寫入對其他執行緒的可見性的特定操作。透過鎖定或排序進行同步可確保記憶體完整性。

範例分析

在提供的範例中,沒有同步或依賴排序,導致資料爭用和未定義的行為.

結論

C 11 中的多執行緒模型並沒有消除對多執行緒正確性的原子操作或同步的需要。單獨使用 volatility 並不能保證多執行緒安全;它只會阻止記憶體讀取最佳化。正確使用同步機制對於可靠的多執行緒應用程式仍然至關重要。

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