잠긴 원자 변수와 잠금 없는 원자 변수: 자물쇠는 어디에 있고 그 의미는 무엇입니까?

잠금 없는 원자 변수 vs. 잠긴 원자 변수

멀티 스레드 프로그래밍의 세계에서 원자 변수는 데이터를 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 진실성. 그러나 모든 원자 변수가 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 일부는 잠금이 없어 동기화 프리미티브 없이 동시 액세스를 보장하는 반면 다른 일부는 잠금에 의존합니다.

잠긴 원자 변수에 대한 잠금은 어디에 있습니까?

언제 원자 변수는 잠금이 없는 것이 아니므로 해당 데이터에 대한 독점 액세스를 강제하려면 잠금을 사용해야 합니다. 이 잠금은 일반적으로 뮤텍스의 해시 테이블과 같은 별도의 데이터 구조로 저장됩니다. 해시 테이블의 키는 일반적으로 원자 변수의 주소이므로 변수의 여러 인스턴스가 공존할 때 효율적인 조회가 가능합니다.

여러 인스턴스가 있는 원자 변수의 잠금 의미

잠긴 원자 변수의 여러 인스턴스가 존재하는 경우 공유 잠금은 변수의 데이터에 대한 액세스를 직렬화합니다. 즉, 한 스레드가 변수를 수정하기 위해 잠금을 보유하면 잠금이 해제될 때까지 해당 스레드에 액세스하려는 다른 모든 스레드가 차단됩니다.

충돌 해결

여러 원자 변수가 잠금 테이블의 동일한 해시 버킷에 매핑되면 해시 충돌이 발생할 수 있습니다. 이러한 경우 경합 스레드는 동일한 잠금을 놓고 경쟁하게 되어 경합이 증가하고 성능이 저하될 수 있습니다. 그러나 충돌은 상대적으로 드물고 성능은 일반적으로 허용 가능하므로 이는 일반적으로 중요한 문제가 아닙니다.

교착 상태 방지

잠금이 있는 원자 변수는 이러한 문제를 겪지 않습니다. std::atomic API는 여러 변수에 대해 동시에 잠금을 시도하는 작업이 없도록 보장하므로 교착 상태가 발생할 위험이 있습니다. 이 설계는 순환 종속성을 방지하고 올바른 동시 동작을 보장합니다.

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