C++内存模型

宮城

前言rgb一文中，我们已经介绍了C++11到C++17在并发编程方面的新增API。rgbrgbrgb

• 可能会出现死锁并发的效率不够
  

rgbrgbrgbrgb。关于C++内存模型rgb：JSR-133。但C++直到2011标准才引入了内存模型。rgbrgbrgbrgbrgbrgb

• 元子操作：顾名思义，这类操作一旦执行就不会被打断，你无法看到它的中间状态，它要么是执行完成，要么没有执行。
  
• 操作的局部顺序：一系列的操作不能被乱序。操作的可见性：定义了对于共享变量的操作如何对其他线程可见。
  

为什么需要内存模型？rgbrgbrgb
) Z* @3 ]; c8 Y% M& `

& q: H! r% c7 u' ^# R7 n" @
• 编译器优化
  
• CPU out-of-order执行CPU Cache不一致性
  

rgbMemory Reorderrgbrgb 0, Y = 0;Thread 1: X = 1; // ①r1 = Y; // ②Thread 2: Y = 1;r2 = X;

3 h+ `' w" p: |% `rgb。rgbrgbrgbrgbrgb）。在这个基础上，它们可以做各种类型的优化。编译器优化rgb。rgbrgb A, B;void foo(){    A = B + 1;    B = 0;}
$ j8 p# {& Y, P% F$ P. R. c
5 a  i0 t7 {* [" H: _' d3 [rgbrgb A, B;void foo(){    int temp = B;    B = 0;    A = temp + 1;}

rgbrgbrgb的工具给开发者，让开发者告诉编译器：这部分代码编译的时候不能乱序。rgbrgb A, B;void foo(){    A = B + 1;    asm volatile("" ::: "memory");    B = 0;}
# @0 _9 ^4 ^* ]5 D& g5 p
% m! M, C9 |' d; L4 D, X' M8 ~Out-of-order执行rgbrgbrgbrgbrgbrgbrgb一篇文章中给出的对比关系图。rgbrgbrgb

2 V+ Q4 Z- d  Z* U3 G; D
• Weak vs. Strong Memory Models
  ! T  C" n% j' r7 i( C
• This Is Why They Call It a Weakly-Ordered CPU
  
• A Tutorial Introduction to the ARM and POWER Relaxed Memory Modelsx86-TSO: A Rigorous and Usable Programmer’s Model for x86 Multiprocessors
  

rgbrgb), void _mm_lfence(void)sfence (asm), void _mm_sfence(void)mfence (asm), void _mm_mfence(void)
# z* u9 F3 S) @% o1 B9 a4 D6 U4 d2 j
rgbCache Coherencyrgbrgbrgbrgbrgbrgbrgbrgb对象和内存位置rgbrgbrgbrgb
% `; U% r) P2 ^2 S

; |( _" g2 ^* b5 M% @
• 标量类型（Scalar Type）的对象，标量类型包括下面几种：
  $ A( ]0 A" Q; y+ d+ }- l
  
  
  • 数字类型：整数或者浮点数
    
  • T *指针类型
    
  • 枚举类型
    
  • 指向成员的指针
    8 I9 e& ]# L& N
  • nullptr_t
    
  相邻位域（Bit field）的最大序列
  * X: V% ]0 L, a$ r/ w

位域rgbrgbrgb S { // 三位的无符号位域， // 允许值为 0...7 unsigned int b : 3;};
* P9 n6 {7 l& w
4 b1 a5 N- y' H7 s- F0 Nrgbrgbrgb S {    char a;         // 内存位置 #1    int  b : 5;     // 内存位置 #2    int  c : 11,    // 内存位置 #2 （接续，相邻位域占用同一个内存位置）           : 0,     // 无名位域，分隔了下一个位域         d : 8;     // 内存位置 #3 （由于存在0值无名位域，这里是一个新的内存位置）    struct {        int ee : 8; // 内存位置 #4    } e;} obj;

rgbrgbrgbrgb修改顺序rgbrgbrgbrgbrgb
3 k- X) O, n" \# n& m+ \4 e

• 对于原子类型（见下文）：由编译器保证数据的同步。对于非原子类型：由开发者保证。
  7 T. I* U, j/ v, N7 C

rgb一文中，就是通过互斥体来对非原子类型数据进行数据同步的。rgbrgbrgbrgb关系术语rgbsequenced-beforergbrgbrgbrgb i = 7; // ①i++;       // ②
5 R9 F5 r2 t( _! M: A( G, g2 j2 M
rgbrgbrgb i++ + i;
1 ~4 ~+ X' ?$ ^, d
1 Z2 O, \" P" \+ b% `4 h) [: ]rgbhappens-beforergbrgbrgbrgbsynchronizes-withrgbrgbrgbrgb原子类型与原子操作rgbrgbrgb

关于volatile和原子类型：Java和C++都有volatile关键字。但同样的关键字在不同的语言中有着不同的含义。Java中的volatile和C++的原子类型是类似的含义。而C++中的volatile是禁止编译器对这个变量进行优化。

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山地玫瑰

淡定，淡定，淡定……

igeek

楼猪V5啊

飘灵儿

可以看看吗

rnlvr

看起来好像不错的样子

zhoujianjian

佩服佩服！

manpiaoyi

学习了学习了学习了

yaowang

学习编程好地方 加油

rainforwind

哈哈哈哈哈，开心

jerry10301

不错 支持一个了