C 併發程式設計 記憶體柵欄

2021-10-07 14:49:56 字數 1309 閱讀 3777

因為這類操作就像畫了一條任何**都無法跨越的線一樣, 所以柵欄操作通常也被稱為「記憶體柵欄」(memory barriers)。

使用柵欄的一般想法是:

當乙個獲取操作能看到釋放柵欄操作後的儲存結果, 那麼這個柵欄就與獲取操作同步;並且, 當載入操作在獲取柵欄操作前, 看到乙個釋放操作的結果, 那麼這個釋放操作同步於獲取柵欄。

舉乙個簡單的例子, 當乙個載入操作在獲取柵欄前, 看到乙個值有儲存操作寫入, 且這個儲存操作發生在釋放柵欄後, 那麼釋放柵欄與獲取柵欄是同步的。

雖然, 柵欄同步依賴於讀取/寫入的操作發生於柵欄之前/後, 但是這裡有一點很重要:同步點, 就是柵欄本身。

#include #include #include std::atomicx,y;

std::atomicz;

void write_x_then_y()

void read_y_then_x()

int main()

釋放柵欄②與獲取柵欄⑤同步, 這是因為載入y的操作④讀取的是在③處儲存的值。 所以, 在

①處儲存x先行與⑥處載入x, 最後x讀取出來必為true, 並且斷言不會被觸發⑦。 原先不帶柵欄

的儲存和載入x都是無序的, 並且斷言是可能會觸發的。 需要注意的是, 這兩個柵欄都是必要

的: 你需要在乙個執行緒中進行釋放, 然後在另乙個執行緒中進行獲取, 這樣才能構建出同步關

系。在這個例子中, 如果儲存y的操作③標記為memory_order_release, 而非memory_order_relaxed的話, 釋放柵欄②也會對這個操作產生影響。 同樣的, 當載入y的操作④標記memory_order_acquire時, 獲取柵欄⑤也會對之產生影響.

#include #include #include bool x=false;

std::atomicy;

std::atomicz;

void write_x_then_y()

void read_y_then_x()

int main()

柵欄仍然為儲存x①和儲存y②, 還有載入y③和載入x④提供乙個執行序列, 並且這裡仍然有一

個先行關係, 在儲存x和載入x之間, 所以斷言⑤不會被觸發。②中的儲存和③中對y的載入,

都必須是原子操作; 否則, 將會在y上產生條件競爭, 不過一旦讀取執行緒看到儲存到y的操

作, 柵欄將會對x執行有序的操作。 這個執行順序意味著, x上不存在條件競爭, 即使它被另

外的執行緒修改或被其他執行緒讀取。

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