C 11 Concurrence : quand dois-je utiliser « atomique » au lieu de « volatile » ?

Concurrence : atomicité et volatilité dans le modèle de mémoire C 11

Dans les scénarios où plusieurs threads accèdent simultanément aux ressources partagées, il est crucial de garantir l'intégrité des données. C 11 a introduit des mots-clés atomiques et volatiles pour gérer de tels scénarios différemment.

Volatile : un indice, pas une garantie

Volatile signifie au compilateur qu'une variable peut changer de manière asynchrone , l'invitant à toujours lire et écrire dans la mémoire, évitant ainsi les optimisations potentielles qui pourraient conduire à des valeurs obsolètes. Cependant, volatile ne garantit pas l'accès atomique, ce qui signifie que plusieurs threads peuvent toujours y accéder simultanément, ce qui peut provoquer des incohérences.

Atomic : renforcer l'atomicité

En revanche, les types atomiques fournissent de fortes garanties d’atomicité. Les opérations sur les variables atomiques sont effectuées de manière atomique, garantissant qu'un seul thread peut modifier la variable à un moment donné. Cela évite la possibilité de lectures de valeurs obsolètes.

Comportement dans un scénario multithread

Dans votre exemple avec une variable globale partagée accessible par plusieurs threads, volatile permettrait à chaque thread pour potentiellement lire des valeurs obsolètes à partir de son propre cache. L'atomique, en revanche, imposerait l'atomicité, garantissant que tous les threads lisent la valeur la plus à jour.

Avantages de l'atomique par rapport au volatile

• Garanties plus fortes : Les atomes fournissent une atomicité absolue, éliminant le risque de courses aux données et de données périmées. lit.
• Ordre de mémoire simplifié : Les opérations atomiques gèrent automatiquement l'ordre de mémoire, simplifiant le code et réduisant le risque d'erreurs.
• Efficacité accrue : Pendant les atomes ont une certaine surcharge de performances, ils peuvent être plus efficaces que volatils dans les scénarios où la cohérence des données est critique.

Conclusion

Dans un environnement multithread où les variables partagées doivent être accessibles simultanément, les types atomiques offrent un choix supérieur aux volatiles. Leurs fortes garanties d'atomicité garantissent l'intégrité des données, simplifient l'ordre de la mémoire et améliorent potentiellement l'efficacité dans les scénarios critiques en termes de performances.

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