C 11 Concurrence : quand dois-je utiliser des variables atomiques ou volatiles ?

Concurrence en C 11 : modèle atomique et volatile en mémoire

Analyse approfondie

Dans un scénario où une variable globale est accédée simultanément par plusieurs threads sur différents cœurs, il est crucial de considérer les implications de l'utilisation d'atomiques et de volatiles variables.

Mot clé volatile

Le mot clé volatile garantit que le compilateur n'optimise pas les opérations de mémoire pour la variable, ce qui oblige le processeur à toujours lire la valeur directement à partir de la mémoire. Cependant, bien que volatile garantisse un accès direct à la mémoire, il n'implique pas un accès atomique.

Types de données atomiques

La norme C 11 inclut les types de données atomiques notés . Ces types fournissent des opérations atomiques, ce qui signifie que chaque opération est garantie de s'exécuter sans interférence des autres threads. Cela garantit que la dernière valeur est toujours lue, quelles que soient les incohérences du cache.

Ordre et synchronisation de la mémoire

En l'absence de synchronisation supplémentaire (telle que des verrous), les variables globales partagées présentent une visibilité et un ordre. contraintes déterminées par le paramètre d’ordre de mémoire utilisé dans les opérations. Bien que l'ordre par défaut () établisse un ordre total unique, des valeurs obsolètes peuvent toujours être observées.

Cependant, les opérations de lecture-modification-écriture (telles que ) garantissent que l'opération est toujours effectué sur la dernière valeur. Cela garantit que les opérations consécutives de lecture-modification-écriture sur la même variable renverront une séquence de valeurs uniques et ordonnées.

Conclusion

Bien que les variables volatiles garantissent un accès direct à la mémoire, elles ne garantissent pas l'atome. opérations. Pour un accès fiable et simultané aux variables partagées, les types de données atomiques () doivent être utilisés conjointement avec les primitives de synchronisation appropriées pour garantir un comportement correct du programme.

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