Wie können „std::hardware_destructive_interference_size' und „std::hardware_constructive_interference_size' verwendet werden, um den Speicherzugriff und die Leistung in C 17 zu optimieren?

Std::hardware_destructive_interference_size und std::hardware_constructive_interference_size verstehen

Einführung

In C 17 , der Zusatz von std::hardware_destructive_interference_size und std::hardware_constructive_interference_size bieten eine tragbare Möglichkeit, den Speicherzugriff zu optimieren und Leistungseinbußen zu vermeiden.

Beziehung zur L1-Cache-Zeilengröße

Diese Konstanten sind typischerweise bezieht sich auf die L1-Cache-Zeilengröße, die die minimale Dateneinheit darstellt, die zwischen der CPU und dem Cache übertragen wird. Indem wir Datenstrukturen entsprechend diesen Größen ausrichten und organisieren, können wir Konflikte vermeiden und die Leistung verbessern.

Anwendungsfälle

• Destruktive Interferenz: Wenn mehrere Objekte mit zeitlich disjunkten Laufzeitzugriffsmustern nahe beieinander platziert werden, können sie sich gegenseitig in ihren Cache-Zeilen stören, was zu Leistungseinbußen führt. Die Verwendung von std::hardware_destructive_interference_size als Füll- oder Ausrichtungswert kann dieses Problem mildern.
• Konstruktive Interferenz: Wenn Objekte mit zeitlich lokalen Laufzeitzugriffsmustern nahe beieinander platziert werden, können sie denselben Cache gemeinsam nutzen Linie, Verbesserung der Leistung. std::hardware_constructive_interference_size hilft dabei, die optimale Größe und Ausrichtung für diese Objekte zu bestimmen.

Herausforderungen mit statischen Konstanten

Diese Konstanten sind als statische constexpr definiert, was bedeutet Sie werden zur Kompilierungszeit ausgewertet. Dies stellt jedoch eine Herausforderung dar: Die berechneten Werte stimmen zur Laufzeit möglicherweise nicht perfekt mit der Cache-Zeilengröße des Zielcomputers überein.

Problemumgehungen

Um dieses Problem zu beheben, haben wir können unsere eigenen konstanten Werte basierend auf bekannten Systemeigenschaften definieren, sofern verfügbar. Alternativ können wir plattformspezifische Hinweise oder Bibliotheken verwenden, die die Cache-Zeilengröße dynamisch erkennen.

Beispiel

Der folgende Code zeigt ein einfaches Beispiel, das zeigt, wie diese Konstanten funktionieren kann sein verwendet:

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
  // Assuming hardware_destructive_interference_size and hardware_constructive_interference_size are defined
  int x1[hardware_destructive_interference_size]; // Avoid false sharing
  int x2[hardware_destructive_interference_size / 2]; // Potential false sharing
  int y1[hardware_constructive_interference_size]; // Promote true sharing
  pair<int, int> y2; // Potential true sharing

  // Use these arrays to store data and observe the performance difference due to alignment issues

  return 0;
}

Fazit

std::hardware_destructive_interference_size und std::hardware_constructive_interference_size bieten ein wertvolles Werkzeug zur Optimierung des Speicherzugriffs und zur Vermeidung von Cache-Zeilenkonflikten. Es ist jedoch wichtig, sich der mit statischen Konstanten verbundenen Herausforderungen bewusst zu sein und geeignete Problemumgehungen in Betracht zu ziehen, um eine optimale Leistung auf verschiedenen Plattformen sicherzustellen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie können „std::hardware_destructive_interference_size' und „std::hardware_constructive_interference_size' verwendet werden, um den Speicherzugriff und die Leistung in C 17 zu optimieren?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!