Comment std::hardware_destructive_interference_size et std::hardware_constructive_interference_size aident-ils à optimiser l'accès à la mémoire ?

Comprendre std::hardware_destructive_interference_size et std::hardware_constructive_interference_size

Introduction

C 17 a introduit deux constantes constexpr statiques, std::hardware_destructive_interference_size et std::hardware_constructive_interference_size, pour fournir des informations sur la taille de la ligne de cache. Cependant, ces constantes ont un objectif plus large que la simple obtention de la taille de la ligne de cache L1.

Relation avec la taille de la ligne de cache L1

L'intention de ces constantes est de fournir des valeurs qui représentent le décalage optimal ou une limite pour les structures de données afin d'éviter le faux partage ou de promouvoir le vrai partage, respectivement. Bien qu'en théorie, ces valeurs devraient bien s'aligner sur la taille de la ligne de cache L1, il n'est pas garanti que ce soit le cas en pratique.

Cas d'utilisation

Ces constantes peuvent être utilisées dans divers scénarios :

• Éviter les interférences destructrices (faux partage) : En veillant à ce que les objets qui subissent les modèles d'accès temporellement disjoints sont suffisamment éloignés les uns des autres dans la mémoire (équivalent à hardware_destructive_interference_size), le faux partage peut être atténué.
• Promouvoir l'interférence constructive (vrai-partage) : en allouant des objets au sein d'un taille et alignement qui s'alignent sur hardware_constructive_interference_size, cela peut aider à garantir que les objets sont placés proches les uns des autres dans la mémoire, favorisant ainsi les données partage et réduction des échecs de cache.

Limitations et précautions

Ces constantes sont définies au moment de la compilation et ne représentent pas nécessairement la taille réelle de la ligne de cache au moment de l'exécution. Différentes machines peuvent avoir différentes tailles de ligne de cache.

Si l'optimisation des performances est une exigence critique, il est conseillé de définir une valeur précise de taille de ligne de cache à l'aide de macros de préprocesseur ou d'utilisation de bibliothèques spécifiques à la plate-forme qui détectent le cache. taille de ligne au moment de l'exécution.

Exemple de programme :

L'exemple de programme fourni montre comment ces constantes peuvent être utilisées efficacement. Il démontre le faux partage en allouant un tableau de wrappers int avec différents alignements et une paire d'entiers avec des alignements différents, montrant l'impact sur les performances.

Le programme comprend également une fonction utilitaire, cache_line_size(), qui sert comme solution de secours ou peut être redéfini lors de la compilation pour utiliser une taille de ligne de cache L1 connue si disponible.

En comprenant ces constantes et en les utilisant de manière appropriée, vous pouvez optimiser votre code pour un accès efficace à la mémoire et des performances améliorées.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!