C 11 のマルチスレッド モデルは、揮発性変数に関する最適化の問題を解決しますか?

C 11 の揮発性

C 11 標準ではマルチスレッド マシン モデルが導入され、変数の最適化への影響について疑問が生じています。具体的には、静的変数からの最適化された読み取りの古典的な例 (例: static int x; void func() { x = 0; while (x == 0) {} }) が疑問視されます。

マルチスレッド モデルは最適化の問題を排除しますか?

予想に反して、C 11 メモリ モデルはこの問題の解決を保証しません。マルチスレッド モデルは変数変更の可能性を認識しますが、アトミック操作を想定したり、スレッド動作を考慮したりしません。

Volatile の役割

Volatile は対応していません。スレッド動作。むしろ、メモリ読み取りの最適化を妨げます。ただし、これはマルチスレッドの正確性を保証するものではありません。 CPU キャッシュとメモリ アクセスの同期にはメモリ バリアが必要ですが、volatile では提供されません。

マルチスレッド アクセスでの未定義の動作

適切な同期メカニズム (例: ミューテックス、アトミック変数)、非アトミック メモリ アクセス (サンプル コードなど) は、C 11 で未定義の動作を引き起こします。メモリの整合性を確保するには、両方のスレッドが連携する必要があります。

同期とメモリの整合性

C 11 メモリ モデルは、あるスレッドから他のスレッドへの書き込みの可視性をトリガーする特定の操作を定義します。ロックまたは順序付けによる同期により、メモリの整合性が保証されます。

分析例

提供された例では、同期や依存関係の順序付けがないため、データ競合や未定義の動作が発生します。 .

結論

C 11 のマルチスレッド モデルでは、マルチスレッドを正確にするためのアトミックな操作や同期の必要性が排除されるわけではありません。 Volatile だけではマルチスレッドの安全性は保証されません。メモリ読み取りの最適化を妨げるだけです。同期メカニズムを適切に使用することは、信頼性の高いマルチスレッド アプリケーションにとって引き続き不可欠です。

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