Le terme « volatile » est-il toujours d'actualité dans le monde multithread de C 11 ?

Volatile en C 11 : Dépréciation ou Adaptation ?

Dans la norme C 11, le passage d'un mono-thread à un multi-thread Le modèle de machine filetée soulève la question : l'exemple courant de lecture optimisée dans C 98/03 sera-t-il toujours un problème dans C 11 ?

Considérations monothread ou multithread

Le modèle de mémoire C 98/03 supposait un environnement monothread, ignorant la possibilité d'un accès simultané aux variables. Par conséquent, les compilateurs pourraient optimiser les lectures des variables étiquetées « static int x ; », comme le montre l'exemple de code.

Cependant, C 11 introduit un modèle de mémoire multithread, reconnaissant le potentiel d'accès simultané aux variables. . Cependant, ce modèle ne prend pas en compte ou n'empêche pas explicitement le comportement de lecture optimisé.

Volatile : définition de la portée

Volatile est un mot-clé ajouté dans C 98 pour répondre optimisations de l'accès à la mémoire matérielle. Il indique au compilateur qu'une variable peut changer de manière externe et ne doit pas être optimisée.

Dans le contexte du modèle multithread de C 11, volatile n'influence pas directement le comportement du thread. Cela garantit uniquement que les lectures de mémoire à partir de la variable ne sont pas optimisées. Cependant, cela ne garantit pas des changements visibles à partir d'un autre thread.

Intégrité de la mémoire et atomicité

Le modèle de mémoire de C 11 se concentre sur l'intégrité de la mémoire plutôt que sur le comportement du thread. L'accès non atomique aux variables (à l'exclusion de std::atomics et mutex) entraîne un comportement indéfini. Même en cas de volatilité, un comportement indéfini se produit toujours si un autre thread modifie la variable sans synchronisation appropriée.

Barrières de synchronisation et de mémoire

Pour la communication multithread, C 11 fournit des constructions de langage spécifiques qui invoquent des barrières de mémoire. Ces barrières forcent la synchronisation des données entre les différents cœurs et garantissent la visibilité des écritures de données sur les threads. Volatile ne fournit pas cette fonctionnalité.

Conclusion

En C 11, le problème de lecture optimisée persiste pour les accès non atomiques. Les considérations de thread restent cruciales et des mécanismes de synchronisation appropriés utilisant des mutex ou std::atomics garantissent un comportement défini. Bien que volatile puisse empêcher les optimisations de lecture de la mémoire, il ne résout pas les problèmes de thread ni ne garantit des modifications de données visibles entre les threads.

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