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
5 r+ I3 }6 v& l& T

• 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。
  % B+ q6 g: O/ k8 O2 d8 p
• 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。
  9 w2 R% j7 m+ D" ~

为什么需要内存模型？rgbrgbrgb
; }5 p4 |( ]5 r7 @$ d7 `. O

7 t4 T. D4 N  B
• 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;
; L, M4 Q8 {2 {0 H  u* E8 I+ c
1 U, g& h; N  }$ ]$ \' \2 E2 Wrgb。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;}
/ X2 f" l# o- I/ I2 W/ v, i
7 D6 e/ r! e( ^, C0 irgbrgb A, B;void foo(){    int temp = B;    B = 0;    A = temp + 1;}
: a* m3 P/ T2 h; I: y
$ y' `# c1 ^$ y0 y: ergbrgbrgb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 s, x3 Z( Y  s1 {! L
Out-of-order执行rgbrgbrgbrgbrgbrgbrgb一篇文章中给出的对比关系图。rgbrgbrgb
" X8 m. `$ \' I& {9 e

• Weak vs. Strong Memory Models
  
• This Is Why They Call It a Weakly-Ordered CPU
  + z, x+ e$ t8 _8 \, U
• A Tutorial Introduction to the ARM and POWER Relaxed Memory Modelsx86-TSO: A Rigorous and Usable Programmer’s Model for x86 Multiprocessors
  ! `$ ?2 u  n" x8 h- `

rgbrgb), void _mm_lfence(void)sfence (asm), void _mm_sfence(void)mfence (asm), void _mm_mfence(void)
3 q! H8 L  M, A
  a) b1 W$ Z/ b7 @4 B) R6 DrgbCache Coherencyrgbrgbrgbrgbrgbrgbrgbrgb对象和内存位置rgbrgbrgbrgb
+ O- n* u' _) d- t

2 L0 f+ V; I+ L4 Z8 |* Y
• 标量类型（Scalar Type）的对象，标量类型包括下面几种：
  $ [5 `2 |% {/ s6 F& A0 C' J( r
  
  ! X8 C* Y8 t( r
  • 数字类型：整数或者浮点数
    
  • T *指针类型
    
  • 枚举类型
    4 u# n4 t& a! N3 [* z8 `
  • 指向成员的指针
    : p5 y0 h1 d* A) ^8 o8 \" w" C8 D* w
  • nullptr_t
    
  相邻位域（Bit field）的最大序列
  - T9 c- M( f" m; }

位域rgbrgbrgb S { // 三位的无符号位域， // 允许值为 0...7 unsigned int b : 3;};
6 |7 }9 f' s+ N' q0 g8 x. Q0 ^
8 M* t( ]' M1 J9 G7 n; q" [) prgbrgbrgb 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
9 w. U6 e4 h& x( y/ m. J

• 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。
  

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

rgbrgbrgb i++ + i;

& f1 r  }/ T0 v' X" O5 ^4 Zrgbhappens-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。

1 E% m* B: J0 R
. l' ^7 ~# u; ?. [4 z$ S* @( J资源下载地址和密码（百度云盘）：

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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