C 11의 다중 스레드 세계에서 `휘발성`이 여전히 관련이 있습니까?

C 11의 휘발성: 지원 중단인가 아니면 적응인가?

C 11 표준에서는 단일 스레드에서 다중 스레드로 전환됩니다. 스레드 머신 모델은 다음과 같은 질문을 제기합니다. C 98/03에서 최적화된 읽기의 일반적인 예가 C 11에서도 여전히 문제가 될까요?

단일 스레드 및 다중 스레드 고려 사항

C 98/03 메모리 모델은 변수에 대한 동시 액세스 가능성을 무시하고 단일 스레드 환경을 가정했습니다. 따라서 컴파일러는 예제 코드에서 볼 수 있듯이 "static int x;"로 표시된 변수에서 읽기를 최적화할 수 있습니다.

그러나 C 11은 다중 스레드 메모리 모델을 도입하여 동시 변수 액세스 가능성을 인정합니다. . 그러나 이 모델은 최적화된 읽기 동작을 명시적으로 고려하거나 방지하지 않습니다.

Volatile: Defining Scope

Volatile은 C 98에서 다음 문제를 해결하기 위해 추가된 키워드입니다. 하드웨어 메모리 액세스 최적화. 이는 변수가 외부적으로 변경될 수 있으며 최적화해서는 안 된다는 점을 컴파일러에 지시합니다.

C 11의 멀티 스레드 모델과 관련하여 휘발성은 스레딩 동작에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 이는 변수에서 읽은 메모리가 최적화되지 않도록 보장합니다. 그러나 이는 다른 스레드에서 눈에 띄는 변경 사항을 보장하지 않습니다.

메모리 무결성 및 원자성

C 11의 메모리 모델은 스레딩 동작보다는 메모리 무결성에 중점을 둡니다. 변수에 대한 비원자적 접근(std::atomics 및 mutex 제외)은 정의되지 않은 동작을 초래합니다. 휘발성이 있어도 다른 스레드가 적절한 동기화 없이 변수를 수정하면 정의되지 않은 동작이 계속 발생합니다.

동기화 및 메모리 장벽

멀티 스레드 통신의 경우 C 11은 특정 언어 구성을 제공합니다. 메모리 장벽을 호출합니다. 이러한 장벽은 서로 다른 코어 간의 데이터 동기화를 강제하고 스레드 전체에 대한 데이터 쓰기의 가시성을 보장합니다. Volatile은 이 기능을 제공하지 않습니다.

결론

C 11에서는 비원자적 액세스에 대해 최적화된 읽기 문제가 지속됩니다. 스레딩 고려 사항은 여전히 ​​중요하며 뮤텍스 또는 std::atomics를 사용하는 적절한 동기화 메커니즘은 정의된 동작을 보장합니다. 휘발성은 메모리 읽기 최적화를 방해할 수 있지만 스레딩 문제를 해결하거나 스레드 전체에서 눈에 띄는 데이터 변경을 보장하지 않습니다.

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