Pourquoi les compilateurs ne fusionnent-ils pas les écritures atomiques consécutives ?

Optimisation des écritures atomiques redondantes

Pourquoi les compilateurs s'abstiennent-ils de fusionner des écritures consécutives de même valeur dans une seule variable atomique ? Examinons ce problème et découvrons les raisons sous-jacentes.

La règle « comme si »

Selon les normes C, les compilateurs sont autorisés à fusionner plusieurs écritures atomiques. en une seule opération. Même lorsque ces écritures impliquent des valeurs différentes, le comportement résultant peut toujours adhérer à la règle du « comme si ». Cette règle implique que l'exécution du code optimisé a les mêmes effets observables que la séquence d'écriture d'origine.

Comportement du compilateur par rapport aux contraintes matérielles

Bien que cela soit théoriquement possible , les compilateurs n'effectuent généralement pas cette optimisation dans la pratique. La principale raison en est d'éviter les effets indésirables sur les performances et le comportement lorsque vous ciblez du matériel réel.

Barres de progression et autres exemples

Prenons l'exemple d'une barre de progression. L'optimisation de plusieurs écritures atomiques en une seule opération pourrait conduire à une situation dans laquelle la barre de progression reste à 0 puis passe brusquement à 100 %, ce qui pourrait induire les utilisateurs en erreur. D'autres scénarios dans lesquels une telle optimisation serait problématique incluent le fait d'éviter les incréments et décréments inutiles du nombre de références shared_ptr dans une boucle.

Principe de la moindre surprise

Les programmeurs s'attendent à ce que les écritures atomiques se manifestent dans mémoire pour chaque opération de stockage source. La fusion de plusieurs écritures viole cette attente, entraînant une confusion potentielle et un comportement incorrect.

Problèmes de qualité de mise en œuvre

Les compilateurs ont du mal à déterminer quand il est sûr d'optimiser l'atome écrit sans violer les règles de commande et affecter d'autres aspects du programme.

Optimisations futures et Extensions d'API

Des discussions sont en cours au sein du groupe de travail C pour étendre l'API std::atomic et fournir aux programmeurs un contrôle plus fin sur l'optimisation. Cela permettra aux compilateurs d'effectuer des optimisations le cas échéant tout en garantissant l'intégrité et la clarté du comportement du programme.

En attendant, en utilisant volatile atomic<> ou envisager des implémentations alternatives, telles que shared_ptr_unsynchronized<>, peut aider à éviter les effets d'optimisation indésirables.

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!